某核电厂SAF2507双相不锈钢管道开裂原因分析

某核电厂SAF2507双相不锈钢管道在运行期间出现裂纹,采用化学成分分析、金相检测、扫描电镜观察、能谱分析等方法,分析了管道开裂的原因。结果表明:裂纹性质为应力腐蚀开裂(SCC),起源于管道内表面。缺陷产生的根本原因是焊缝存在过量补焊,提高了材料的晶间腐蚀敏感性,在一定焊接残余应力和海水中氯离子的共同作用下产生了应力腐蚀开裂。

2507双相不锈钢薄壁管的焊接工艺研究

2507双相不锈钢以其卓越的耐腐蚀性能,无论在酸性、碱性、氯化物等各种恶劣环境下都能展现出惊人的耐蚀性,尤其适合应用于海洋和化工领域。本文以公司承建的55 m超级游艇项目主机排气管焊接作业为例,详细阐述了Φ196 mm×5 mm的2507双相不锈钢管系的焊接工艺。在这次项目中,采用了TIG焊接方式,并选用ER2594实心焊丝。通过严谨合理的焊接工艺程序和严格的质量控制措施,成功完成了焊接作业。按照相关标准对焊接接头试样进行了力学性能、微观金相分析、点蚀试验、无损检测等试验。结果表明,焊接试样成型优良,各项性能均达到标准要求。

海水环境下2507超级双相不锈钢微动磨损性能研究

采用SRV-IV微动摩擦磨损试验机研究在干摩擦和水溶液介质中微动振幅对2507超级双相不锈钢微动磨损行为的影响,利用三维轮廓仪和扫描电子显微镜分别对试样的磨痕深度、磨损体积和磨痕表面微观形貌进行表征分析。结果表明:在干摩擦下,随振幅增加微动运行区域发生了由部分滑移区向滑移区的转变,摩擦因数随振幅的增加先增大后趋于稳定,磨痕深度和磨损体积随振幅的增加而增大,磨损机制由局部氧化磨损、局部疲劳磨损转变为氧化磨损、黏着磨损和剥落磨损;水溶液中,海水中摩擦因数随振幅的波动较去离子水中的大,且海水中由于存在腐蚀与磨损交互作用,磨痕深度和磨损体积也都比去离子水中的略大,磨损机制主要是轻微氧化磨损、磨粒磨损伴随疲劳磨损。

海水淡化泵用2507超级双相不锈钢铸件的焊接修复工艺

使用2507超级双相不锈钢铸造海水淡化泵的承压铸件,通过焊条电弧焊对铸件出现的缺陷进行焊接修复。确定海水淡化泵用2507超级双相不锈钢铸件的合理焊接修复工艺参数,用于指导海水淡化泵用2507超级双相不锈钢铸件的生产。结果表明,采用E2594-16焊条,热输入控制在1 800 J/cm以下,层间温度控制在≤100℃,焊后经过1 080℃固溶处理可以得到较优的修复质量。

2507双相不锈钢在海水脱硫不同阶段的腐蚀钝化行为

通过开路电位、动电位极化法、恒电位极化法、电化学阻抗、Mott-Schottky曲线和腐蚀形貌观察法等研究了2507双相不锈钢在海水脱硫过程中不同阶段的腐蚀钝化行为。结果表明:在海水脱硫过程中,SO_(2)会转变为Na HSO_(3)、Na_(2)SO_(3)和Na_(2)SO_(4),导致2507双相不锈钢的耐腐蚀性能先下降后上升。2507双相不锈钢在不同人工海水中发生了选择性腐蚀,点蚀优先在α/γ相相界和α相区形核生长,点蚀孔从窄深型转变为宽深型。HSO_(3)-和SO_(3)^(2-)对实验钢的耐腐蚀性能具有损害作用,并且SO_(3)^(2-)的损害作用程度大于HSO_(3)^(-),SO_(4)^(2-)对耐腐蚀性能无影响。HSO_(3)^(-)和SO_(3)^(2-)会阻碍钝化膜生成过程并提高钝化膜掺杂浓度,导致钝化膜导电性提升和屏蔽性能下降。

2507双相不锈钢在海水脱硫环境中的腐蚀行为

为了研究2507双相不锈钢在海水脱硫环境中的耐腐蚀性能,利用开路电位、电化学阻抗谱、动电位极化法、恒电位极化法、Mott-Schottky曲线和扫描电镜等研究了2507双相不锈钢在海水脱硫环境中的腐蚀行为。结果表明:2507双相不锈钢在海水脱硫环境中的腐蚀形式为点蚀。随着NaHSO_(3)浓度的增大,2507双相不锈钢的开路电位、自腐蚀电位E_(corr)和点蚀击穿电位E_(b)负移,钝化膜电阻R_(ct)减小,腐蚀电流密度I_(corr)增大,耐腐蚀性能下降。HSO_(3)^(-)与Cl^(-)的竞争吸附对点蚀具有协同促进作用,HSO_(3)^(-)参与钝化膜的钝化过程并形成金属硫酸盐,钝化膜点缺陷密度增大,载流子密度增大,导电性提高,钝化膜屏蔽作用下降。

2507双相不锈钢在电解海水防污环境中的腐蚀钝化行为

通过开路电位、动电位极化曲线、恒电位极化曲线、Mott-Schottky曲线和腐蚀形貌观察等研究了2507双相不锈钢在电解海水防污环境中的腐蚀行为和钝化行为。结果表明:2507双相不锈钢在电解海水防污环境中的腐蚀形式是点蚀;随着NaClO质量浓度的增大,NaClO水解导致溶液pH值升高,阻碍溶解氧的阴极去极化过程,减缓阳极氧化溶解速率,开路电位和自腐蚀电位增加,腐蚀倾向性降低;而NaClO阻碍钝化膜生成过程,钝化区间减小,载流子密度增大,钝化膜屏蔽性能下降,阻抗半径减小,腐蚀电流密度增大,点蚀孔数量增多,孔径深度增大,耐腐蚀性能下降。

2507型超级双相不锈钢铸件在海水淡化泵上的应用

用2507型超级双相不锈钢铸造海水淡化泵的承压铸件,通过研究固溶温度对2507型超级双相不锈钢组织和性能的影响,确定海水淡化泵用2507型超级双相不锈钢铸件的合理热处理工艺参数,以指导海水淡化泵用2507型超级双相不锈钢铸件的生产。

超级双相不锈钢2507及其焊接工艺

超级双相不锈钢2507具有优良的抗腐蚀性能、较高的强度和相对低廉的价格,广泛应用于石油天然气开发开采等富含氯离子、CO2和H2S的恶劣腐蚀环境中。介绍了超级双相不锈钢2507的主要性能,讨论了2507钢的特点及其焊接技术。通过2507钢的焊接试验,并进行焊后力学、抗腐蚀性能试验以及相比例测量分析,得出了2507钢的焊接工艺。正确的焊材选择、保护气体配比以及焊接工艺参数是保证焊接接头同时满足力学和抗腐蚀性能的关键。

2507双相不锈钢在NaClO溶液中的腐蚀性能

采用电化学动电位再活化法(EPR)、动电位极化和交流阻抗测试方法(EIS)研究2507双相不锈钢(SAF2507)在5g/L NaClO溶液中的晶间腐蚀和点腐蚀行为,并采用X射线光电子能谱(XPS)研究SAF2507腐蚀后表面形成的钝化膜组成。结果表明:SAF2507的再活化率Ra为0.68%,具有良好的耐晶间腐蚀性能;动电位极化和EIS的测试结果表明:SAF2507极化后能够发生自钝化现象,钝化区间为-0.5~0.6V;电荷传递电阻为1.389×10~4Ω·cm^2,说明其具有较强的耐点腐蚀性能。XPS研究表明SAF2507在5g/L NaClO溶液中钝化膜主要成分为Cr,Fe等氧化物和氢氧型化合物。同时进一步探讨了SAF2507的腐蚀机理。

SAF2507双相不锈钢与 Q235碳钢异种金属板材的焊接

将切割的Q235钢板和SAF2507双相不锈钢板分为4组,采用ZX7-400IGBT逆变式直流弧焊机和A302奥氏体不锈钢焊条进行焊接,并对焊前和焊后板材做微观组织分析及显微硬度分析。研究表明,在焊接电流为90A^130A的条件下,焊接熔合线附近的Q235钢一侧形成了脱碳层,SAF2507双相不锈钢一侧则形成了增碳层;随着焊接电流的增大,热输入也随之增大,焊缝长度变短,焊缝的余高增大,在熔合区的界面处发生碳迁移现象,使接头区域形成显著的硬度梯度。

2507双相不锈钢高温氧化行为

通过高温氧化试验(1200℃,保温5 min,氧化气氛A和B)模拟了2507双相不锈钢热轧初期的氧化过程,并应用扫描电子显微镜(SEM)、辉光放电光谱仪(GDS)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)等手段,分析了不同气氛下氧化膜的组成和结构以及初期氧化特性。结果表明:氧化膜主要由Fe3O4、Cr2O3和尖晶石型(FeCr2O4、MnCr2O4等)等复合氧化物组成;气氛中氧含量的变化可改变氧化膜中氧化物结构、组成,铁素体优先于奥氏体氧化。

2507超级双相不锈钢的组织、性能及其焊接工艺

介绍了2507超级双相不锈钢的组织、性能特点及其焊接工艺。指出2507超级不锈钢焊接方法适应性较广，气体保护焊焊接效果较好，焊接热输入和冷却速率影响焊缝组织中铁素体和奥氏体相比例，焊接时，为保证焊缝组织中具有合适的相比例和良好的力学性能及其腐蚀性能，应该控制焊接热输入2～20kJ／cm之间，多道焊时道间温度控制在100℃以下，实际生产中通过调整焊接热输入及控制道间温度，可以得到合适的焊接接头组织及较好的性能。

2507双相不锈钢在含铁氧化菌冷却水中的腐蚀行为

为研究2507双相不锈钢在含铁氧化菌IOB冷却水溶液中的腐蚀行为,采用失重法、扫描电镜和能谱及电化学测试等方法,分析了2507钢在含体积比为0.5%、1%及2%IOB冷却水模拟溶液中浸泡30d后的腐蚀行为.实验结果表明:冷却水溶液中含IOB大大加速了2507双相不锈钢的腐蚀,但腐蚀程度仍属轻度腐蚀,平均腐蚀速率随着IOB浓度增加先升后降,1%IOB下达到最大.随着IOB浓度增加结瘤形体增大,但均未出现点蚀坑,点蚀电位高达约1.25V.该钢抗含铁氧化菌冷却水的点腐蚀能力优良.

2507超级双相不锈钢在甲酸盐完井液中的腐蚀行为

通过高温高压腐蚀模拟试验、EDS、SEM、XPS等分析方法,研究了2507超级双相不锈钢在高温甲酸钾完井液环境中的腐蚀行为。结果表明:随着温度的升高,2507超级双相钢的均匀腐蚀速率增加,从200℃时的0.0002mm/a增加到240℃的0.8587mm/a。温度为220℃和240℃时,2507超级双相钢在完井液中发生选择性腐蚀。XPS检测结果表明,试样表面生成以Fe、Cr、Ni的氧化物和氢氧化物为主的腐蚀产物膜。

热轧变形量对铝热法制备的2507双相不锈钢组织和力学性能的影响

对铝热反应制备的微纳结构2507双相不锈钢在1000℃下进行了变形量为40%、60%和80%的轧制处理.利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究其轧制态显微组织.采用万能拉伸试验机和布洛维光学硬度计测试其力学性能.测试结果表明:轧制过程中,奥氏体和铁素体沿轧制方向被拉长,且奥氏体向铁素体转变.随着轧制变形量的增加,纳米晶平均晶粒尺寸变化不大,但体积分数减小.1000℃下轧制变形量为40%、60%和80%后的屈服强度分别为232、284、456 MPa,抗拉强度分别为533、577、582 MPa,硬度分别为325、330、337 HV,延伸率分别为12.5%、11.1%和11.5%.

打底焊热输入对SAF2507双相不锈钢焊接接头性能的影响

主要研究了不同的焊接热输入对SAF2507超级双相不锈钢焊接接头的组织、硬度以及耐蚀性的影响,采用5种不同的TIG焊电流来控制焊接热输入。试验结果表明,在焊接热输入为8.6k J·cm-1时焊接熔池区奥氏体含量最高,平均硬度值最大,耐蚀性达到最佳。阶梯硬度试验结果表明,随着焊接热输入的增加,热影响区宽度也随之增加。

BFe10-1-1白铜和双相不锈钢在海水管路中应用的综合性能分析

根据舰船海水管路系统对材料的性能要求 ,从防污性能、成型性能、焊接性能、耐蚀性能等几个方面 ,对BFe1 0 1 1白铜和HDR双相不锈钢进行了综合分析。结论是 ,BFe1 0 1 1白铜目前仍是舰船海水管路系统的最佳选材 ,HDR双相不锈钢虽然具有优良的耐海水腐蚀性能 。

2507双相不锈钢在含硫酸盐还原菌冷却水中的腐蚀

采用电化学测试、失重法、扫描电镜及能谱分析等方法研究了2507双相不锈钢在含体积比为0.5%、1%、2%硫酸盐还原菌(SRB)冷却水模拟溶液中浸泡30d后的腐蚀行为。结果表明:当浓度低于1%SRB时,钢表面生长缓慢,对于钢腐蚀影响相比于未添加SRB的基本没变化。而浓度达到2%SRB时,钢表面生长活动明显旺盛,对于钢的腐蚀倾向性显著增加,相比于不添加SRB的钢腐蚀速率增长了4倍多,钢表面多处生成斑状黑褐色腐蚀产物FeS。但2507双相不锈钢在含SRB冷却水中腐蚀程度均属于轻度腐蚀,且点蚀电位高达约1.2 V。

固溶处理温度对2507双相不锈钢组织结构及耐蚀性能的影响

【目的】现代工业的飞速发展对双相不锈钢的使用要求越来越高,为扩大2507双相不锈钢(DSS2507)的实际应用,本研究探讨固溶处理温度对DSS2507组织结构、硬度及耐蚀性能的影响。【方法】通过定量金相法及硬度法研究固溶处理温度对DSS2507显微组织结构以及硬度的影响;通过电化学实验分析固溶处理温度对DSS2507抗腐蚀能力的影响。【结果】随着固溶处理温度的上升,铁素体α相含量增多而奥氏体γ相含量减少,固溶处理温度为1 050~1 100℃时可使钢中铁素体相跟奥氏体相的比例达到1∶1。固溶处理温度为1 000~1 050℃时DSS2507的硬度降低;但固溶处理温度从1 050℃升高到1 200℃时,其硬度又逐渐升高。另外,随着固溶处理温度从1 000℃升高到1 200℃,DSS2507的耐均匀腐蚀和点蚀性能先增强后减弱,1 050℃处理的DSS2507抗电化学腐蚀性能最优。【结论】固溶处理温度为1 050~1 100℃时可以使DSS2507两相比例达到1∶1,经1 050℃固溶处理的DSS2507抗电化学腐蚀性能最优。