不同焊接工艺下镍及镍合金管焊缝的耐蚀性研究

题名	不同焊接工艺下镍及镍合金管焊缝的耐蚀性研究
作者	王博士
学位类型	硕士
导师	王希靖 ; 程真喜
答辩日期	2015
学位授予单位	兰州理工大学
学位名称	工程硕士
学位专业	材料工程
关键词	纯镍 PAW+TIG焊接电化学腐蚀熔盐热腐蚀氯离子
摘要	镍及镍合金焊管在制碱行业，氯碱行业，食品加工业，高温卤素及盐腐蚀环境、水处理、各种耐强碱设备等行业被广泛使用，研究纯镍直缝焊管接头在不同腐蚀环境中的耐蚀性对拓宽镍及镍合金管的应用具有重要的理论及现实意义。焊缝是整个镍管接头的最薄弱区域，焊缝的耐蚀性能的好坏对镍管在腐蚀环境中的应用起到至关重要的作用。本论文研究了等离子弧焊(PAW)和等离子弧焊+钨极氩弧焊(PAW+TIG)两种不同焊接工艺条件下的镍及镍合金管焊缝在75%Na2SO4-25%NaCl和75%Na2SO4-25% K2SO4介质中的900℃热腐蚀行为，对比分析了两种焊缝及母材的耐热腐蚀性能，探讨了其热腐蚀机理；利用电化学方法，研究了室温下两种焊缝及母材在不同pH值Cl-离子溶液浸泡不同时间时的腐蚀行为和特点，并结合X射线光电子能谱(XPS)表征了不同试样表面钝化膜的元素成分以及钝化膜的电子输运特质。通过本文研究，得到的主要结论如下： (1)母材的显微组织为均匀细小的等轴晶，基体为单相奥氏体，平均晶粒尺寸为47.32µm；PAW焊缝为粗大的胞状晶，平均晶粒尺寸为463.57µm；PAW+TIG焊缝区域在PAW电弧后再次受到TIG电弧的二次加热发生再结晶形成了更为粗大的奥氏体柱状晶组织，平均晶粒尺寸为543.32µm。 (2)在75%Na2SO4-25%K2SO4熔盐成分腐蚀期间，PAW焊缝和PAW+TIG焊缝的腐蚀速率相当，腐蚀动力学曲线近似线性规律，热腐蚀形态往往包括一个位于表面氧化膜内侧，向基体内部延伸的内氧化物与内硫化物分布区的硫化-氧化循环机制；在75%Na2SO4-25%NaCl熔盐成分腐蚀期间，PAW+TIG焊缝的耐热腐蚀性大于PAW焊缝，腐蚀动力学曲线整体遵循抛物线规律，热腐蚀过程是氧化-硫化-氯化三者相互循环增强的结果。对于纯镍母材及焊缝，因其化学成分单一，三种试样表面的腐蚀产物的XRD分析结果相同，腐蚀产物的种类不发生变化，均已NiO和Ni3S2为主。 (3)在1molNaCl(pH=7.2)溶液中，纯镍焊缝及母材表面均发生活化-钝化-再钝化现象，表面钝化膜由NiO和Ni(OH)2组成。电化学测试结果表明：随着晶粒尺寸的增大和浸泡腐蚀时间的延长，纯镍焊缝及母材在1molNaCl溶液中的电化学腐蚀行为保持一致的变化趋势，耐蚀性顺序为：母材＞PAW焊缝
其他摘要	Owing to nickel and its alloys having high strength, plasticity, porgability and mechanical properties in hot state, so welding pipe of nickel and its alloy are widely used in making sodium hydroxide, chlor-alkali industry, food processing industy, water trement and various equipments of high temperature halogen and salt corrosion environment. The study of corrosion resistance of pure nickel stright pipe joints in different corrosive environments is of great theoretical and practical significance for expanding their application. The joint is the weakest area of the whole nickel pipe, and the corrosion resistance of the joint plays an important role in the practical application of the nickel tube in the harsh corrosive environment. In this paper, the contrastive studies of the corrosion resistance of joints obtained by plasma arc welding (PAW) and plasma arc welding+tungsten inert gas arc weldng (PAW+TIG) in two corrosion environments were conducted. One was carried out in high temper
学科领域	焊缝耐蚀性研究
页数	72
语种	中文
学号	152085204025
文献类型	学位论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/103156
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
第一作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	王博士. 不同焊接工艺下镍及镍合金管焊缝的耐蚀性研究[D]. 兰州理工大学,2015.