镍基合金焊缝DDC裂纹形成机制和调控研究进展

DDC裂纹即高温失延裂纹,也称高温失塑裂纹,是高温下存在于厚截面、多道焊的奥氏体不锈钢和镍基合金焊缝中的一种固态晶间裂纹。它发生在低于固相线的一定温度区间内,尺寸较小,表面上可能看不出来,但是它往往会成为其它裂纹,如疲劳、腐蚀疲劳等的起裂源,潜在危害很大。文中通过对核电设备用690合金焊接材料发展过程的跟踪,介绍了适合于DDC敏感性研究的STF试验方法,并从微观角度阐述了DDC产生的机制和降低DDC敏感性的方法。分析表明,提高抗DDC能力的主要途径是改变晶界形貌,在焊缝凝固结束阶段的枝晶区域形成骨架分布的MC类碳化物,有效钉扎晶界,阻碍晶界的迁移,使晶界呈扭曲状。凝固结束后在迁移晶界上析出的M_(23)C_6碳化物从微观上可以起到一定的钉扎晶界的作用和阻碍晶界滑移的作用,但对DDC抗力的提高有限。

液化天然气储罐低温镍基合金焊缝射线探伤底片中不明影像产生的原因

在大型液化天然气储罐建造过程中,采用ENiCrMo-6镍基合金焊条焊接的06Ni9DR钢焊缝射线探伤底片上常发现点状与絮状不明影像,采用显微组织观察、能谱分析、硬度测试、低温冲击试验及热力学计算等方法,分析了不明影像的产生原因,并研究了不明影像对焊缝力学性能的影响。结果表明:点状与絮状影像主要由大尺寸富钨夹杂物及富铌、钼析出相团簇造成;这些夹杂物和析出相团簇区域的平均显微硬度分别为456,288 HV,均高于基体的平均硬度,二者对焊接接头的强度和低温冲击韧性的稳定性造成了不良影响;更换焊条批次后,焊缝中不明影像出现的概率显著降低,不明影像的产生与镍基合金焊条生产过程中药皮组分混合不均匀或者药粉颗粒度不均匀,造成焊缝金属中合金元素的异常偏聚有关。

焊缝为镍基合金的管线钢焊接接头SSCC行为研究

研究了焊接材料为ARC625,焊缝为镍基合金的管线钢焊接接头的H2S应力腐蚀(SSCC)性能,与焊缝为普通碳钢的管线钢焊接接头的SSCC性能做了比较。SSCC试验结果表明,两种接头均出现了开裂现象,断口形貌为准解理断裂,进一步分析发现焊缝为镍基合金的接头组织较均匀,而焊缝为普通碳钢的接头开裂区域存在大量马氏体/奥氏体,碳化物呈连续状分布。与母材相比,硬度值在两种焊接接头的热影响区区域急剧增加,镍基合金焊缝硬度超过了管线钢硬度极限值,而热影响区硬度接近该值。极化曲线测试结果显示,焊缝为镍基合金的接头热影响区腐蚀电流密度及腐蚀速率均小于第2种接头的热影响区以及母材区域,焊缝为镍基合金焊接接头表现出了更加优异的电化学腐蚀性能。