Monel(400)合金在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

采用动电位极化扫描法、交流阻抗法对Monel(400)合金在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为进行研究,结合SEM图对合金表面形貌进行分析。结果表明,合金在低浓度时腐蚀电流小,腐蚀速度慢;在高浓度时,电极电位负移,腐蚀电流增大,腐蚀速度加快。在交流阻抗谱中,高频区为电荷传递控制,低频区为扩散控制,出现了明显的Warburg阻抗效应。当NaCl溶液浓度增大时,极化电阻减小,故腐蚀行为增强。

Monel400合金腐蚀行为的研究

采用数显恒温水浴锅HH-4静态模拟点腐蚀实验方法研究不同浓度和不同温度时,新、旧Monel400在三氯化铁溶液中的腐蚀行为,探讨Cl-浓度和温度对材料耐蚀性能的影响。结果表明,在三氯化铁溶液中,随着Clˉ浓度和温度升高,Monel400的耐蚀性能下降,腐蚀速率增加,腐蚀后的表面形貌为不均匀腐蚀。

不同氯离子浓度和温度下Monel400合金腐蚀行为的研究

采用数显恒温水浴锅HH-4静态摸拟点腐蚀试验方法研究不同浓度和不同温度时,新、旧Monel 400在三氯化铁溶液中的腐蚀行为,探讨Cl-浓度和温度对材料耐蚀性能的影响。试验结果表明:三氯化铁溶液中,随着Cl-浓度增加和温度升高,Monel 400的耐蚀性能下降,腐蚀速率增加,腐蚀后的表面形貌为不均匀腐蚀。

Monel-400合金板焊后热处理有限元分析

基于ANSYS有限元分析软件和钨极氩弧焊接热源的特点,结合热弹塑性理论,建立了Monel-400合金板焊接有限元模型和高斯旋转体热源模型,并模拟计算Monel-400合金板焊接温度场及残余应力场。在此基础上,制定了焊后热处理方案,并对其进行了焊后热处理模拟计算,得到了焊后热处理后的残余应力场分布,对焊态下的残余应力场和热处理后的残余应力场进行了分析和讨论。模拟结果表明,残余应力场分布与实际焊接基本吻合;焊后热处理有限元分析可以很好的对退火过程进行模拟计算,且去应力效果显著,残余应力减小幅度最大为83%。

Monel-400合金高温力学性能及热脆分析

目的为了获得monel-400合金在高温下的性能和进一步了解monel-400合金高温下的"热脆"现象。方法在Gleeble-1500D热模拟实验机对monel-400合金试样进行了600～1100℃共6个温度点的高温拉伸试验,在扫描电镜下对高温拉伸断口进行扫描。结果得到了材料在预设方案下不同温度点的应力-应变曲线。通过对试验结果分析得出:随着试验温度的提高,材料的抗拉强度不断减小,材料的延伸率和断面收缩率不断提高,其中合金的延伸率和断面收缩率在900℃时达到最大值;在600～800℃温度区间材料塑性急剧下降并发生"热脆"现象;材料在高温下的断裂方式为脆性断裂。结论 monel-400合金的高温力学性能及热脆的分析在其实际应用中有重要的指导作用。

基于ANSYS的MONEL-400合金中厚板CMT数值模拟

为获得中厚板CMT残余应力分布规律,进一步了解CMT焊接的优越性,基于ANSYS有限元分析软件,以体生热率做热源,以"生死单元技术"模拟焊缝的生成,对MONEL-400平板CMT焊接进行数值模拟.通过分析模拟结果得到CMT焊接温度场和应力场;通过分析残余应力数据发现CMT对焊件的纵向应力影响较大,该方向在焊缝中心产生的最大残余应力达261 MPa;通过与普通对接焊模拟结果对比发现,CMT可减小焊接塑性变形区的宽度,焊件性能更优越.

Monel-400合金厚板的手弧焊工艺试验研究

对Monel - 4 0 0合金厚板进行对接接头的手弧焊试验及不同工艺条件下焊道形状参数的测定。结果表明 :在通常的焊接工艺条件下 ,焊缝中容易产生气孔、未焊透及未熔合 ;焊道的熔深、熔宽较小、堆高较大。分析其原因 ,认为这与该合金的热物理性能及焊道的成形特点有关 。

Monel400/Q235B粉轧复合板本构模型研究

利用电子万能试验机进行了不同相对密度材料的压缩实验,建立了基于Shima-Oyane模型的多孔Monel400合金及其复合板的本构模型。利用MSC.Marc软件对压缩过程进行了有限元模拟,将变形抗力本构模型的计算值与有限元模拟值和实测值对比,最大误差均低于10%,验证了所建立的本构模型的准确性。实验结果显示,多孔Monel400合金的屈服强度随着相对密度的增加而增加,且将拟合线外推至致密态,可得致密体屈服强度为186.21 MPa,与致密体Monel400合金屈服强度相符。在压缩过程中,径向应变、体积应变随轴向应变的增加而提高。随着压缩过程的进行,试样的直径扩张速度提高,内部孔洞逐渐缩小,可压缩性逐渐降低。

Monel-400合金焊道成形的试验研究

通过 Monel-400合金药皮焊条电弧焊的焊道成形试验，分析了焊道的成形特点及原因；讨论了焊道成形对焊缝中产生未焊透、未熔合等缺陷的不良影响。从焊接工艺参数、操作工艺、坡口设计等方面提出了改善焊道成形、焊缝组织和防止产生焊缝缺陷的措施。

外加电位对Monel400合金海水环境腐蚀磨损性能的影响

目的研究不同恒电位对Monel400合金海水环境腐蚀磨损性能的影响。方法将试样加工成圆柱试样,通过设计的特殊夹具夹紧试样,利用摩擦试验机和电化学工作站做不同恒电位下的磨蚀实验,通过开路电位极化曲线的变化评价合金的电化学性能,通过磨损量的变化评价合金的摩擦性能。通过扫描电镜揭示磨损机理,探讨交互作用机制。结果摩擦过程中的开路电位比静态腐蚀时的低。随着外加电位的增加,腐蚀电流密度增加,摩擦系数降低,总的体积损失量增加。腐蚀磨损存在明显的交互作用。结论摩擦能够破坏合金表面的钝化膜,导致具有更高电化学活性的新表面暴露于溶液中,因此促进了表面腐蚀。而腐蚀产生的腐蚀产物层比较粗糙和疏松,其剪切强度比基底合金低得多,因此当氧化铝块摩擦过合金表面时,很容易去除腐蚀产物层,进而促进了材料损失。腐蚀磨损条件下材料的损失量明显比纯磨损条件下的高。

Monel-400合金焊接温度场的数值模拟

对Monel-400合金圆桶轴向焊接的温度场进行有限元分析,采用ANSYS大型通用有限元分析软件,利用APDL语言进行数值模拟计算.从焊接温度场方面,对圆桶轴向焊接过程的数值模拟进行了分析讨论.为以后焊接应力应变的模拟计算及分析奠定了基础.

Monel400合金热压缩变形流变应力本构方程

目的研究Moenl400合金的热变形流变行为,确定合金热压缩变形的流变应力本构方程。方法在Gleeble1500热模拟机上对Ni-Cu固溶体单相合金Monel400进行等温热压缩实验,研究Monel400合金在变形温度为1173~1423 K、应变速率为0.01~10 s^(-1)时的流变应力;Monel400合金的本构模型为含有ZenerHollomon参数的双曲正弦函数模型,通过回归分析获得了材料常数Q,ln A,n,α与真应变ε的关系;并对不同变形条件下的实测值与计算值进行对比。结果 Moenl400合金的流变应力随温度的升高和应变速率的降低而降低;Moenl400合金流变应力的计算值与实验值吻合较好。结论通过计算得到的本构模型能够较好地表征Monel400合金的高温流变特性。

Monel400合金压力管道的安装焊接

本市一化工企业新建项目中使用Monel 400合金压力管道，规格Ф114．30mm×6．02mm，级别为GC2，设计压力1．6MPa，设计温度450℃，管内介质为高纯氧。由本所承担安装监督检验工作。

Monel-400合金环焊温度场和残余应力场的数值模拟

采用ANSYS大型通用有限元分析软件,利用APDL语言模拟计算了Monel-400合金环焊温度场。绘制出焊缝熔合线及其附近的热循环曲线,将热分析得到的节点温度作为体载荷进行应力场的数值模拟计算。结果表明:外表面节点x方向的应力刚开始时为拉应力,12 s后转变为压应力,而中间节点和内表面节点x方向的应力始终为压应力,并大于外表面的应力值;外表面节点在y方向的应力为175 MPa,该应力值是屈服强度的76%,中间节点和内表面节点的最高应力为拉应力z,方向的应力分布规律与x方向的应力分布基本相同。

增材制造Co-Cr-W合金修复QT400-18球墨铸铁发动机机体的抗穴蚀性能研究

为提高球墨铸铁发动机机体的表面性能,解决使用过程中空泡溃灭产生的穴蚀问题,分别采用激光熔覆和氩弧焊在QT400-18球墨铸铁表面进行Co-Cr-W钴基合金层的增材修复,并对熔覆层和堆焊层试样的组织、硬度、室温拉伸性能、抗穴蚀性能进行分析。结果表明:修复层主要为细小的、交错生长的柱状晶和树枝晶,激光熔覆层的组织比氩弧焊层组织更细密,硬度更高;这两种修复层试样的抗拉强度和基体接近,但塑性下降;经8 h穴蚀后,QT400-18基体损伤严重,激光熔覆试样和氩弧焊试样的表面较光滑,其抗穴蚀性能明显提高,激光熔覆试样和氩弧焊试样的失重相比球墨铸铁基体分别降低95.32%、93.58%。

Monel-400合金管多道轴向焊接残余应力有限元分析

以热-弹塑性理论为基础,建立了10 mm厚Monel-400合金管多道轴向焊接残余应力的三维有限元模型,利用ANSYS有限元分析软件,模拟了Monel-400合金中厚壁管纵焊对接的应力分布.结果表明,在焊缝一定距离处截面的节点应力随焊接道次的增加而不断变化;外表面节点X方向的应力为拉应力,中间节点和内表面节点应力为压应力;该截面处节点的径向和轴向应力均为压应力,中间节点压应力最大;材料冷却10 s后各方向的残余应力小于材料的屈服点应力;焊接热影响区的残余应力分布有利于减少材料的应力腐蚀,提高管道的使用寿命.

Monel 400合金阀体裂纹产生原因

在阀门的焊接过程中,其表面出现了裂纹,采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜和能谱分析等方法对裂纹形成的原因进行了分析,结果表明:产生裂纹的主要原因是熔炼过程中残留了未完全反应的电渣。

Monel 400合金焊接工艺应用研究

对工程采用的φ88.9×5.49mm直径的Monel 400管材进行焊接性分析及工艺研究,拟定Monel 400合金钢合理的焊接工艺及操作要点,经无损检测、力学检测等测试后完全满足标准要求,达到现场施工要求。

Monel 400合金焊接工艺评价

因Monel 400合金的焊接性较差,须选择合适的焊接工艺和质量控制措施。对Monel 400合金管材进行了对接接头的钨极气体保护焊试验及焊缝性能测定,并通过拉伸试验、摆锤冲击试验、弯曲试验等研究焊缝机械性能。结果表明:使用ERCuNi-7焊丝作为填充金属,其焊缝机械性能满足ASME规范要求的下限值;同时探索出最佳焊接工艺参数,并提出焊接过程中的质量控制措施。