奥氏体不锈钢堆焊层焊接缺陷分析及改进措施

以共享公司生产的某核电高中压外缸为例,在焊接奥氏体耐腐蚀堆焊层时,堆焊层区域经无损检测、焊接完成后经渗透检测发现有显示。随即取样后进行显微组织观察,发现有微裂纹及夹渣缺陷。微裂纹缺陷是因为高温状态下生成的NbC相使晶界发生偏移,夹渣缺陷是因为奥氏体焊材本身材料特性导致。通过“不预热、小电流、低热输入、层温控制≤150℃及窄摆动”的方式,并经过现场验证焊接工艺,成功解决该问题,并对后续同类产品提供了宝贵经验。

在900MW核电高压外缸上堆焊奥氏体不锈钢耐冲蚀层

在900MW核电高压外缸上堆焊奥氏体不锈钢耐冲蚀层是我厂焊接技术的一次新尝试。本文详细阐述了堆焊不锈钢的工艺方法,以及生产过程中的具体问题及解决的方法。

快速激光熔覆Ni/不锈钢堆焊层组织及耐蚀性能研究

目的提高CT90钢耐腐蚀性能的同时,大幅度提升激光熔覆效率。方法用快速激光熔覆在CT90连续油管表面堆焊一层Ni/不锈钢涂层。用扫描电子显微镜(SEM)及能谱(EDS)研究涂层组织结构特征,用电化学工作站测试涂层耐全面腐蚀和点蚀的能力,通过SEM分析试样表面腐蚀形貌。结果一次扫描后,CT90连续油管表面制备了一层约200μm厚的316L/Ni堆焊层,堆焊层由约50μm厚的扩散区与150μm厚的涂层区组成。堆焊层致密程度较高,其孔隙率仅约为0.4%,稀释率约为1.7%。熔覆层晶粒主要以柱状晶的方式垂直于熔覆层/基体界面生长,表面存在少量等轴晶区和板条形貌的晶粒。与涂层区晶粒内部相比,涂层区晶界处的Cr含量降低约1.2%。熔覆316L/Ni堆焊层后,CT90连续油管的自腐蚀电位升高约0.55 V,自腐蚀电流密度降低约95%,点蚀电位约为0.34 V。电化学测试后,CT90试样表面腐蚀严重,而熔覆层大部分区域仍保持测试前形态,少量区域发生局部腐蚀,腐蚀区域呈现蜂窝形貌。结论快速激光熔覆在保证熔覆层低孔隙率、高致密度、低稀释的同时,还显著提升了激光熔覆的生产效率。涂层能够显著提升CT90钢耐全面腐蚀及局部腐蚀的能力,使得CT90钢的腐蚀形式发生变化。

含稀土元素的奥氏体不锈钢型耐腐蚀热喷涂粉芯线材的研究

研制了含稀土元素的奥氏体不锈钢型耐腐蚀热喷涂粉芯线材，并进行了电弧喷涂试验，测试了喷涂层的性能．试验结果表明：涂层具有良好的喷涂工艺性．稀土的加入能提高喷涂层的结合强度及在氧化性介质中的抗腐蚀能力，并能降低孔隙率．

308L不锈钢堆焊层在含氯介质中的腐蚀行为研究

通过开展室温及高温条件下腐蚀浸泡试验,对308L不锈钢堆焊层在含氯介质中的腐蚀性能进行研究。研究表明,在室温条件下,308L不锈钢没有发生任何腐蚀。在高温条件下,低于1mg/LCl-浓度时308L不锈钢对点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀不敏感;随着Cl-浓度提高,308L不锈钢对点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀的敏感性显著增加。

马氏体不锈钢堆焊层组织和耐冲蚀性能

采用2Cr13和经过V、Ti、Nb、N微合金化改性处理的1Cr13马氏体不锈钢进行埋弧堆焊试验,分析微合金元素和热处理工艺对马氏体不锈钢堆焊层显微组织和耐冲蚀性能的影响。研究结果表明:微合金元素V、Ti、Nb与C、N在奥氏体形核初期形成大量颗粒细小、弥散分布的稳定化合物,使堆焊层金属的晶粒得到细化;奥氏体晶粒稳定后,这些化合物又起到析出强化的作用;回火后,部分碳化合物在马氏体板条间析出,起到了二次强化的作用,同时降低马氏体中的碳含量,改善基体韧性。较好的基体强韧性配合最终提高了材料的耐冲蚀性。

双相不锈钢堆焊层金属的空化腐蚀行为及影响因素研究进展

综述了双相不锈钢堆焊层金属的空化腐蚀行为及影响因素的研究进展。介绍了双相不锈钢堆焊层金属空化腐蚀的主要研究方法,以及双相不锈钢堆焊层金属的空化腐蚀行为。重点阐述了双相不锈钢堆焊层金属的化学成分、显微组织结构、力学性能、表面形貌和工作环境等主要因素对其空化腐蚀行为的影响。分析认为,通过调整合金成分,控制显微组织,有望开发出耐空化腐蚀性能优良的双相不锈钢堆焊层金属,为我国海洋开发提供新的材料和工程方案。

热态奥氏体不锈钢堆焊层中铁素体含量测定的实践与探讨

磁性仪法测奥氏体不锈钢堆焊层中δ铁素体含量时,提出采用高温铁素体仪测量焊后冷却至一定温度时的铁素体含量,研究温度变化时铁素体含量变化规律,并应用于现场作业中。

不锈钢堆焊层晶间腐蚀原因分析

晶间腐蚀是压力容器产生失效的主要原因之一,严重影响了设备的使用寿命。本文从化学、金相、扫面电镜和能谱几个方面分析了不锈钢堆焊层产生晶间腐蚀的机理和原因,从而加强产品制造中的过程控制,最大限度避免晶间腐蚀的产生。

一种奥氏体不锈钢的空泡腐蚀行为

采用一种新型的奥氏体不锈钢作为耐空泡腐蚀涂层,先表面堆焊,然后进行TIG(钨极惰性气体保护焊)表面重熔改性加工.根据ASTM G32/92标准,空泡腐蚀由超声波振动设备完成.利用X射线衍射仪和扫描电镜(SEM)对试样的空泡腐蚀行为进行了跟踪观察,并对试样的空泡腐蚀率进行了测定.结果表明:在空泡腐蚀过程中,先后发生了相变和马氏体片层的扭曲断裂.空泡冲击能诱发奥氏体到马氏体的相变,并被其吸收;当相变达到饱和点时,马氏体片层开始吸收冲击能,同时逐渐发生扭曲和断裂,最终马氏体片层断裂产生的碎片大量剥落,该材料的空泡腐蚀潜伏期结束.

经Mo合金化的奥氏体不锈钢的耐高温氧化和耐腐蚀性能

奥氏体不锈钢成分为（％）：Cr19-23,Ni30-35,Mo1-6,Si<0.8,C0-0.1,Mn0-1.5,P0-0.05,S0-0.02,Ti0.15-0.60,Al0.15-0.60Cu0-0.75，加入Mo提高了760摄氏度下以的抗热盐腐蚀性能，这种不锈钢适用于汽车排气系统，挠性连接器，发动机衬垫，其有代表性的成分为（％），C0.020,SiO 0.40,Mn0.91,Cr20.7,Ni30.74,Mo3.54,Ti0.35,N0.0045,Al0.34.

核电设备不锈钢堆焊层的铁素体含量

针对化学分析法和磁性法测得的核电设备不锈钢堆焊层铁素体含量的差异,以及焊接工艺参数和焊后热处理对铁素体含量的影响规律,采用3种焊接方法在16MND5低合金钢上堆焊309L+308L进行试验研究。结果表明:磁性法和化学分析法得到的铁素体含量数据之间存在一定的差距;道间温度和焊接电流的提高会使铁素体含量降低;焊后热处理会降低铁素体含量,热处理温度提高和热处理时间的延长会使铁素体含量进一步降低。

高温水中溶解氧对不锈钢堆焊层SCC性能的影响

采用慢应变速率试验(SSRT),在模拟AP1000高温高压(350℃,18.5 MPa)水环境中,研究了溶解氧对E308L不锈钢堆焊层的应力腐蚀开裂(SCC)倾向的影响规律,并详细观察了试样断口形貌。结果表明,不锈钢堆焊层分别在含0μg/kg、200μg/kg和2 000μg/kg的不同溶解氧量的高温水环境中都呈现出了不同程度的SCC倾向,且水中溶解氧含量的增加使得SCC倾向更为明显。

焊后热处理对双相不锈钢带极堆焊层组织性能的影响

双相不锈钢在室温下固溶体中奥氏体和铁素体约各占一半且兼有两相组织特征,它保留了铁素体不锈钢强度高,导热系数大,线膨胀系数小,耐点蚀、缝隙腐蚀及氯化物应力腐蚀的特点,又具备奥氏体钢不锈钢韧性好、脆性转变温度较低、抗晶间腐蚀、力学性能和焊接性能好的优点。对2209型双相不锈钢带极堆焊层在焊态及焊后经过690℃下不同时间热处理后堆焊层的组织和性能进行了试验,结果表明,焊后热处理的堆焊层铁素体含量降低、力学性能下降、硬度增高、腐蚀性能下降,这主要是由于堆焊层经热处理后未能保持适当的相比例以及σ相的析出导致的。

先进的耐高温腐蚀超奥氏体不锈钢

美国亨庭顿特殊金属公司开发了牌号为Incoloy27-7Mo的合金，这是一种先进的超奥氏体不锈钢。据称该合金在绝大部分的环境中耐蚀性优于6％Mo的超奥氏体不锈钢。该合金具有独特的强度和耐蚀性的结合，在经济的价格下易于加工。

不锈钢焊条堆焊层微观夹渣问题浅析

1问题现状 在某些换热器产品中,为防止高温及应力腐蚀,管板常堆焊不锈钢,堆焊方法为带极埋弧堆焊和焊条电弧焊堆焊,本文就本公司承制的某换热器产品的管板堆焊出现的问题进行了分析。

对于提高奥氏体不锈钢离子氮化表面腐蚀性能的措施

离子氮化已经非常成功地应用在奥氏体不锈钢的表面强化方面，以提高其耐磨性与摩擦学性能。然而由于氮化铬在氮化层中沉淀析出，在许多受环境严重腐蚀的应用场合，使传统的离子氮化耐腐蚀性能恶化，这是无法接受的。最近几年，作者企图提高奥氏体不锈钢离子氮化的耐腐蚀性能，以获得既耐磨又耐腐蚀的表面。为此，进行了两方面的探索即传统的高温氮化后紧接着表面钝化处理，以及低温氮化处理。前者产生一种较厚且耐磨的亚表面氮化层和耐腐蚀的表面钝化膜。而低温氮化处理可产生一层薄且硬的无沉淀析出的非常耐腐蚀的氮化物层。本文讲述了针对奥氏体不锈钢进行各种氮化处理的最新试验结果，并讨论了其显微组织、动力学、耐磨性和耐腐蚀性能。

不同渗氮温度的奥氏体不锈钢渗层组织及性能的对比分析

通过对316L奥氏体钢进行4种不同温度的离子渗氮处理,并对渗氮试样进行金相、扫描、XRD和电化学检测,进而对其检测结果进行对比分析,揭示了不同渗氮温度对316L不锈钢表面渗氮层组织和性能的影响规律。结果表明:经过450℃渗氮的试样,其硬度最高,耐腐蚀性最好,渗氮层和分界层均匀性最好。此外,初步判断,渗氮过程中,S相的形成和分解是个动态过程,二者同时进行。在450℃下S相的形成速度明显大于分解速度,从而使其试样的综合性能最好。

核电铸钢件奥氏体堆焊层超声波检验实践与应用

随着核电关键铸钢设备的国产化,奥氏体不锈钢堆焊层在核电外缸生产制造过程中的运用越来越广泛,对于堆焊层的超声波检验成为了新的课题。为了保证奥氏体不锈钢堆焊层的超声波检验质量得到有效控制,本文通过实际检测试验和对超声波检测技术的理论分析,总结了奥氏体不锈钢堆焊层的超声波检测控制要点和质量控制方法。

大型阀门耐腐蚀层的堆焊与加工工艺研究

为了提高碳钢铸造阀体内部的耐腐蚀性能,需要在其内表面堆焊耐腐蚀层。对DN500阀体进行三维实体建模,估算出阀体质量及内表面积。设计了阀体内表面的堆焊工艺,通过堆焊厚度和内表面积估算出焊条用量,又设计了阀体配合面的堆焊与加工工艺,对加工尺寸链进行计算,既保证了配合精度,又保证了耐腐蚀层的厚度。结果表明,通过对大型阀门的三维建模,估算制造成本的方法是可行的并具有实际工程意义;配合表面的堆焊与加工工艺能够在保证耐腐蚀层厚度的基础上达到配合要求;采用普通铸钢并堆焊耐腐蚀层制造的阀体,比全不锈钢阀体成本可降低30%以上。