热渗氢后309L和347L钢堆焊层的低频疲劳特性

研究了经高温高压渗氢后 ,30 9L 和 347L 不锈钢堆焊层短裂纹的低频疲劳特性。并用 da/d N=C(ΔJ) n 计算了裂纹扩展速度和门槛值。结果表明 ,经热渗氢后 ,30 9L和 347L堆焊层裂纹扩展的门槛值 (ΔJth)分别从空气中的 196× 10 - 6 MN/m和 35 5× 10 - 6 MN/m,下降为 144× 10 - 6 MN/m和 2 5 2× 10 - 6 MN/m;da/d N～ ΔJ曲线也比空气中的向左移 ,提高了裂纹扩展速度。

加氢反应器壁材料的氢损伤特性

研究了在模拟加氢反应器工况条件下 ,国产加氢反应器壁材料 [2 (1/ 4 )Cr - 1Mo及其上的 30 9L和 347L不锈钢堆焊层 ]的氢损伤特性 .结果表明 :热渗氢后 ,明显降低了它们的断裂应力 (σf)和塑性 .对于 30 9L和 347L堆焊层 ,未经热渗氢的原始试样 ,无论是光滑试样还是缺口试样 (除缺口位置在 30 9L区域试样外 )均断裂在 347L区域内 .而经热渗氢后 ,无论是起裂于 2 (1/ 4 )Cr - 1Mo和 30 9L的熔合线 ,还是 30 9L和 347L的熔合线处 ,最后都断在30 9L区域内 (除缺口位置在 347L区域试样外 ) .这是因为热渗氢使 30 9L和 347L的σf 分别从原始状态的 885MPa降至 4 78MPa和从原始状态的 799.9MPa降至 5 6 4MPa ;在对短裂纹的低周疲劳特性研究中 ,用da/dN =C(ΔJ) n计算了裂纹扩展速度 (da/dN)和门槛值 (ΔJth) .经热渗氢后 ,ΔJth有明显的下降 ,da/dN～ΔJ曲线也向左移 ,提高了da/dN .SEM断口分析结果与上述结论一致 .裂纹扩展以穿晶为主 ,热渗氢后有二次裂纹存在 .说明热渗氢降低了其力学性能 。

氢对不锈钢堆焊层的力学性能和断裂形貌的影响

研究了在模拟加氢反应器工况条件下,国产加氢反应器壁材料2(1/4)Cr1Mo内壁上的309L和347L不锈钢堆焊层的力学性能和断裂形貌.结果表明:热渗氢后,明显降低了其断裂应力(σf)和塑性.对于309L和347L堆焊层,未经热渗氢的光滑试样与缺口试样(除缺口位置在309L区域试样外)均断裂在347L区域内.而经渗氢后,无论是起裂于2(1/4)Cr1Mo和309L的熔合线,还是309L和347L的熔合线处,最后都断在309L区域内(除缺口位置在347L区域试样外).在对短裂纹的低周疲劳特性研究中,计算了裂纹扩展速率(da/dN)和门槛值(ΔJth).经热渗氢后,ΔJth有明显下降,da/dNΔJ曲线也向左移,提高了da/dN.SEM断口分析结果与上述结论一致,裂纹扩展以穿晶为主,热渗氢后有二次裂纹存在,说明热渗氢降低了其力学性能,增加了加氢反应器壁材料的断裂敏感性.

氢对347L不锈钢堆焊层的低频疲劳特性的影响

应用弹塑性断裂力学和ΔJ参数 ,研究了原始状态与热渗氢后 3 4 7L不锈钢堆焊层短裂纹的疲劳破坏特性。并用 da/d N=C(ΔJ) n 计算了裂纹扩展速度和门槛值。结果表明 ,在氢的作用下 ,3 4 7L钢堆焊层裂纹扩展的门槛值 (ΔJth) ,从 3 55× 1 0 - 6 MN/m,下降为热渗氢后的 2 52× 1 0 - 6MN/m,da/d N～ΔJ曲线也比原始状态的向左移 ,提高了裂纹扩展速度。断口分析表明 ,氢既有在柱状晶界及滑移面上位错塞积处聚集 ,促进脆化的作用 。