国产X70管线钢与焊接接头组织及SSCC性能

输气管道的服役条件多为潮湿环境,输送介质含H2S.随着国产X70管线钢在西气东输工程中的应用,国产高强度管线钢硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)性能研究显得尤为重要.为此,测试、分析了国产X70管线钢及其焊缝的组织,进一步采用慢应变速率法(SSRT)研究了H2S对国产X70管线钢及其焊接接头SSCC的影响,国产X70管线钢及其焊接接头在含H2S腐蚀介质中应力腐蚀敏感性随H2S浓度的增加而增加,在H2S质量分数为50×10-400时,母材的脆性系数为19. 9500,焊缝的脆性系数高达59. 1900.若以2500视为安全值,则在H2S浓度为50×10-40时的母材就SSCC而言是安全的,而焊缝却是不安全的.     

微量元素降低焊缝扩散氢含量的机理探讨

采用熔池添加合过渡法研究微量元素Ｙ和Ｔｅ对焊缝扩散氢含量的影响，结果表明，熔池法过渡微量元素的降氢效果显著，降氢机理为：Ｙ和Ｔ均属表面活性元素，能改变熔池液态金属的表面性质，减少表面对电弧这僮氢原子的吸附，使焊缝金属扩散氢含量降低。     

高速电弧喷涂Fe-Al／WC复合涂层的摩擦学特性

利用高速电弧喷涂技术制备了Fe-Al涂层和Fe-Al／WC复合涂层，在T-11型摩擦磨损试验机上对比研究了2种涂层同GCrl5钢球配副时的滑动摩擦磨损特性，并探讨了涂层的摩擦磨损机理．结果表明：可以将Fe-Al／WC复合涂层的摩擦磨损过程划分为3个阶段，随着滑动距离的增加，摩擦系数先迅速升高，之后缓慢降低直至平稳阶段；由于Fe-Al／WC复合涂层的平均硬度较高，且涂层中的硬质颗粒能有效地阻止裂纹的扩展，故其耐磨性明显优于Fe-Al涂层；随着滑动速度增加，裂纹的扩展速率加快，并产生较厚磨屑，从而使涂层的摩擦系数和磨损率均显著增大；在摩擦磨损过程中涂层表层受到拉应力与压应力的交替作用，Fe-Al／WC涂层的主要磨损机制为剥层磨损．     

三阶铬镀层强化及结合机理

研究直流与脉冲两种电源条件下三价铬溶液电刷镀工艺性能，应用Ｘ射线衍射仪等仪器测定了镀层的截面组织，镀层与基体的结合强度，镀层的内应力以及镀层的硬度，并在测试结果的基础上探讨了镀层的结合与强化机理，研究表明：镀层强化旭因于镀层内晶粒极其细小造成的强化以及镀层内应力造成的强化；镀层与基体的结合方式有：机械连接，接近原子尺寸的连接和扩散连接，这些结合方式存在于基体与镀层同的不同部位并促成镀层与基体结合良     

排液法测定熔敷金属中扩散氢的研究

本文研究了一种新的扩散氢测定方法——排液法。简称PY法。这种方法是通过在特制的测定器中,试件中逸出的氢气将排挤出相应体积液体的原理来进行测定的。为此设计了PY法扩散氢测定器。仪器量程4ml,最小刻度0.01ml,可以进行从低氢到高氢的各类焊条扩散氢的精确测定。通过PY法与甘油法、水银法的对比试验和对试验数据的回归分析说明,PY法扩散氢测定值大大高于甘油法,与水银法的测定位几乎完全相同。本文详细讨论了对PY法扩散氢测定值的影响因素,通过对计算公式进行补偿、修正,使各种因素造成的误差小于0.01ml。对于影响试件原始扩散氢含量的原因也进行了分析。鉴于本方法具有测定准确、成本低、操作简便、没有公害的优点,建议推广使用。     

用平板刚性拘束试验测定焊接冷裂纹敏感性的研究

本研究工作采用了平板刚性拘束裂纹试验(PRRC)的装置,并进行了拘束力的测定。实验证明,PRRC试验可以采用接头拘束度和拘束应力定量地评定不同情况下冷裂纹的敏感性。PRRC比TRC、RRC和插销等试验方法更为反映焊接接头受力的实际状态。本文还采用了弹性力学有限元分析(FEM)的方法计算了拘束平板的应力应变,在此基础上建立了对接接头拘束度的计算公式。它可以作为实验室工作与工程实际的纽带,对理论工作和工程实际都具有重要的意义。     

国产低合金高强钢冷裂判据的建立

本文采用插销试验方法研究了六种国产低合金高强钢的冷裂敏感性;讨論了各种材料的化学成份,接头含氢量和最大硬度对冷裂敏感性的影响。试验结果表明,采用热影响区最大硬度较Pcm,可以更好地反映热影响区微观组织对钢材冷裂敏感性的影响。在插销试验的基础上,归纳出如下的关系式: σ_(cr)=132.3-27.5lg([H] 1)-0.216HV 0.0102t_(100) 这一冷裂敏感性的判据对于扩大插销试验的应用是有意义的。     

插销缺口附近局部应力的有限元分析

本文采用轴对称弹塑性非均质材料的有限元程序,分析了插销缺口局部区域的应力状态和塑性变形行为。计算结果表明,缺口处的应力集中系数在弹性范围保持不变;在塑性范围,应力集中系数随外加载荷的增加而下降。当焊缝强度较低时,塑性变形区主要在焊缝中扩大;当焊缝强度增加时,焊缝中的应力增加,塑性变形区减小。插销缺口横截面上轴向应力σ_x与外加载荷σ_N在弹性范围有如下关系: σ_x=1.8σ_N/(2πr)~(1/2) 最后,在插销试验结果应用于工程实际方面,本文应用线弹性断裂力学进行了新的尝试。     

低合金钢焊接接头扩散氢的局部聚集规律

采用显微镜下录象测氢法，研究了４种不同预处理状态下的低合金钢焊接接头扩散氢局部聚集的规律，发现在熔合区和粗晶区与细晶区交界处，呈扩散氢随时间变化的负指数、对数正态和正态三种曲线形态。研究结果表明，焊接接头不均匀的组织分布，引起氢扩散系数的变化是造成扩散氢聚集规律变化的主要原因，这对于焊接工程中防止冷裂纹产生，以及进一步探讨氢致裂纹的形成机理，提供了实验与理论依据。     

金属冷压焊界面结合机理探讨

在近年来，国内外关于冷压焊的结合机理出现了不少假说，虽然这些理论解释了冷压焊中的一些现象，但存在着许多缺陷和不足，为了对冷压焊界面结合本质有更深入的认识，作者采用先进的测试技术结合研究工作综合阐述了不同组合金属冷压焊界面结合机理并得出结论：在冷压焊条件下有些金属组合是靠冶金结合，有些组合是靠地合和金属键结合。