深海環(huán)境對純Ni及NiCrMoV鋼焊接接頭腐蝕行為機制的影響.pdf

1、本論文利用電化學(xué)測試、光學(xué)及電子顯微鏡研究了靜水壓力對純鎳在氯化鈉溶液中的腐蝕行為的影響。隨著靜水壓力的升高，純鎳的點蝕電位降低，維鈍電流升高，惡化了純鎳的耐點蝕性能。研究結(jié)果同時表明靜水壓力對純鎳的腐蝕行為有著三個方面的影響：靜水壓力的升高對純鎳表面鈍化膜的形成具有阻礙作用；靜水壓力的升高阻礙 B1過程（點蝕生長和湮滅的隨機模型）并加速A3過程（點蝕生長隨機模型）；靜水壓力提高了純鎳的點蝕生長概率。
　　金屬Ni作為一種重要的合

2、金元素添加到新型低合金鋼10Ni5CrMoV鋼中提高其耐蝕能力。10Ni5CrMoV鋼作為新一代深海工程用鋼廣泛應(yīng)用于建造深海工程及深潛器。深海工程及深潛器的建造工作離不開焊接技術(shù)的支撐，10Ni5CrMoV鋼焊接接頭的耐腐蝕性能直接影響到深海工程及深潛器的服役安全。因此，開展焊接工藝對焊接接頭深海腐蝕的影響的研究工作變得十分迫切。本文基于1.85KJ/mm、2.34KJ/mm、3.17KJ/mm三種焊接線能量加工的10Ni5CrMoV

3、鋼焊接接頭，利用MSC.Marc有限元方法數(shù)值模擬焊接加工過程。研究結(jié)果表明，當線能量由小變大，焊縫金屬及熱影響區(qū)的溫度場呈現(xiàn)出焊縫金屬區(qū)域高溫持續(xù)時間變長，應(yīng)力場和應(yīng)變場的值逐漸變小。金相分析結(jié)果顯示焊接線能量越大，形成的熱影響區(qū)的區(qū)域?qū)挾纫簿驮酱蟆：附泳€能量越大，冷卻速度相對降低，發(fā)生馬氏體相變轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w相變的可能性也就越高，焊接接頭所處的焊接殘余熱應(yīng)力水平值越高。腐蝕試驗結(jié)果表明，線能量為1.85KJ.mm-1、線能量為3.17

4、KJ.mm-1焊接接頭在深海環(huán)境下的有嚴重的局部腐蝕，采用線能量為2.34KJ.mm-1焊接工藝的10Ni5CrMoV鋼焊接接頭在深海環(huán)境下的耐蝕性能最好，具有良好的耐深海腐蝕性能。
　　10Ni5CrMoV鋼焊接接頭在深海環(huán)境下出現(xiàn)局部腐蝕甚至點蝕，這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因有兩個方面：一方面，焊接熱循環(huán)帶來焊接接頭殘余熱應(yīng)力導(dǎo)致其表面的力學(xué)-化學(xué)不均勻性導(dǎo)致的焊接接頭材料深海環(huán)境下的腐蝕敏感性提高；另一方面，焊接接頭特征區(qū)域之間的金屬