用于堆焊层氢致剥离研究的一种有效方法

本文对电解充氢法用于不锈钢堆焊层氢致剥离研究的试验依据、原理和试验装置作了详尽的叙述，从试验和理论计算两方面与传统方法进行了比较．结果证实，电解充氢可以迅速地在熔合线附近建立与高压釜充氢数值相近的氢浓度峰值，可以有效地获得与高压釜充氢相同的氢致剥离裂纹，而且更为方便、经济．

不锈钢堆焊层剥离断裂的金属学本质

通过电解充氢试验研究了不锈钢堆焊层剥离断裂的影响因素，并着重分析了这一断裂问题的金属学本质。结果显示，经过焊后热处理，堆焊过渡区碳、铬元素均有迁移。在氢致剥离裂纹产生的区域，碳和合金元素分布有突变。研究也表明，碳化物沉淀、相变产物的存在及其与空位、位错等微观缺陷、应力、进入金属内部的氧的交互作用，是剥离断裂产生和发展的主要原因。

试样条件对不锈钢堆焊层剥离的影响

通过一系列电解充氢试验研究了堆焊层剥离的影响因素，并采用有限元分析方法计算了堆焊结构中氢浓度的分布．比较了不同试作条件对试验结果的影响．结果显示，一定的母材厚度和焊后热处理条件，使熔合线附近氢浓度峰值提高，从而使氢剥离倾向增大．文中对试块近溶合线区的显微组织进行了研究．结果表明，提高焊后热处理参数，熔合线堆焊层侧增碳层宽度增加，氢致剥离的倾向增大．

堆焊结构的氢浓度分布及其对剥离断裂的影响

采用有限元分析方法计算堆焊结构中氢浓度的分布，并将电解充氢试验条件下试块中氢扩散行为的计算结果和高压釜试验条件的计算结果进行对比分析．计算结果表明，采用电解充氢方法，可以在熔合线附近获得与高压釜充氢数值相近的氢浓度峰值，而到达这一峰值的时间较短．通过解析模型比较了不同试样条件和电解充氢条件对试验结果的影响．结果显示，增大充氢电流密度，延长充氢时间，减薄母材厚度，均使氢浓度峰值升高，从而使堆焊层剥离倾向增大．

不锈钢堆焊层氢致剥离断裂的途径

本文通过一系列电解充氢试验研究了不锈钢堆焊层的氢致剥离断裂。利用光学显微镜、电子显微镜和微区分析的手段，对试块氨剥离的断裂途径进行了深入的研究。研究表明，氢致剥离裂纹在脆性相解理开裂或脆性相与基体晶粒界面处形核，并沿晶界生长和传播。

不锈钢堆焊层抗剥离性能的定量评价

提出了定量评价堆焊层抗剥离性能的指标“开裂氢浓度Ｃ＿（ｄｃ）”。研究结果表明，在不同试验条件下，对同一批堆焊试块的剥离性能进行评价，所得到的Ｃ＿（ｄｃ）值基本上为一常量。因此，可将Ｃ＿（ｄｃ）作为定量评价的参量。这种评价方法还能将堆焊试块的试验结果与在役反应器堆焊层的剥离问题联系起来。

奥氏体不锈钢堆焊部位的氢致剥离裂纹的研究

本文采用高压釜充氢试验方法(充氢条件为;高压氢,450℃,48 h)研究了各种氢暴露条件和冷却循环对奥氏体不锈钢堆焊部位的氢致剥离敏感性的影响。所用试样是在2 1/4Cr-1Mc厚锻造板上用三种带极和焊接工艺堆焊而成。结果表明,(1)剥离是试样暴露在高温高压氢气中之后,冷却至室温放置过程中而产生的延迟裂纹;(2)剥离是沿着靠近境界层的粗大晶界或碳化物层的晶间断裂;(3)增加充氢氢分压,或增加充氢后的冷却速度,剥离敏感性增加;(4)本工作为奥氏体不锈钢堆焊部位氢致剥离裂纹的研究提供了有效的手段,同时为我国热壁加氢反应器堆焊材料和工艺的选择及其制定安全操作规程提供了指导原则。

加氢反应器人孔接管堆焊层裂纹成因分析与处理

为分析某加氢反应器人孔接管堆焊层裂纹成因,对堆焊层进行了化学成分分析、铁素体检测、硬度测试和金相分析。结果表明,开裂位置铁素体的质量分数在0.93%~2.35%,远小于常规控制的3%~8%指标;金相组织显示开裂部位奥氏体溶解的铁素体很少,非开裂部位金相组织为奥氏体+σ铁素体。开裂原因是设备制造时应力集中部位铁素体含量偏低,抗腐蚀性能减弱,在热应力作用下沿晶间开裂。对裂纹区域打磨并消氢处理,按照返修工艺重新堆焊,经100%PT和100%RT无损检测合格后投入使用,3年后定期检验中没有再出现裂纹缺陷。