65Mn—Q235异种钢的焊接性

本文分析了65Mn-Q235异种钢焊接接头的特点及造成延迟裂纹的主要原因,为保证构件的使用性能,防止与减少氢致延迟裂纹,采用E4315低氢型焊条,焊前预热(温度低于Ms线),焊后缓冷,严格控制扩散氢含量的工艺措施.     

液化石油气球罐裂纹的成因分析

针对液化石油气球罐开罐检验中存在的大量裂纹,通过分析应力腐蚀和氢致裂纹的产生机理查找球罐裂纹产生的原因,提出采用整体热处理方法来达到消氢和降低残余应力的目的,提高和改善球罐的内在体质,并摸索出一套修复和防止液化石油气球罐产生裂纹的较为系统方法.     

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。     

热处理作用下碳钢氢腐蚀裂纹愈合规律

对含氢腐蚀裂纹的碳钢进行再热处理后,SEM观察表明,氢蚀裂发生了不同程度的愈合,实验结果表明：长度约为10μm的碳钢氢蚀裂纹完全愈合的热处理条件下是从室温到1000℃热循环5次,共10h,氢蚀裂纹的愈合机制是热扩散,发生氢蚀裂纹愈合的动力是氢蚀气泡或裂纹长大导致的塑性变 能E8。在铁、碳和氢原子扩散都足够快的情况下,氢蚀裂纹愈合的条件是E8大于裂纹愈合所必须克服的表面张力能。     

焊接氢致延迟裂纹的研究

本文采用焊接热模拟高温充氢试样和实际焊接接头试样进行弯曲试验,并用电视录像方法观察和拍摄了氢致延迟裂纹的动态过程,定量地评定了不同材料、不同扩散氢含量和应变量对氢致裂纹敏感性的影响,研究了试样厚度对裂纹形成和扩展的影响。试验结果表明:①焊接热模拟高温充氢试样的弯曲试验方法可以定量评定含氢量和应变量对氢致裂纹敏感性的影响;②厚度为3mm 和5mm 的弯曲试样,裂纹首先在试样内部形核,内部裂纹的扩展领先于表面塑性变形区,所以厚试样的表面塑性变形区并非是氢致裂纹亚临界扩展过程中裂纹前端的塑性区,因而仅从厚试样的表面现象研究裂纹的动态过程是不适宜的。厚度为2mm 的试样表面先裂,裂纹在试样表面裂得快,可以用它来观察氢致裂纹的动态过程;③对试样断口进行了扫描电镜观察,发现随着试样含氢量的增加,IG 增加,QC 的塑性变形痕迹减小,韧窝变细。     

铁铬铝合金裂纹的形成

应用声发射及电镜技术,研究了铁铬铝合金在生产中裂纹的形成条件。 试验表明:沿拉拔方向导致裂纹的形成其主要原因是氢致滞后破坏;碳化物在晶界附近析出可降低合金的塑性;此外,合金的脆性转变温度较高,热应力也可以产生微裂纹。     

氢对表观屈服强度的影响——氢致滞后塑性变形的原因研究

应用光滑拉伸试样,弯曲试样以及预裂纹WQL型试样具有对广泛拉伸强度的多种低碳及低合金钢研究了电解充氧对表观屈服强度的影响,并对氢致滞后塑性变形进行了金相观察。结果表明:氢对光滑拉伸试样屈服强度的影响不明显。随钢种不同,充氢后屈服强度可能没有变化,也可能升高或降低,但其差值小于10％。对存在应力梯度的无裂纹弯曲试样以及预裂纹WOL试样,当钢的强度和进入的氢量超过临界值后氢能使表观屈服强度明显降低,从而引起氢致滞后塑性交形,最终导致氢致滞后裂纹的产生和扩展。随钢的强度升高,进入的氢量增加,氢致表观屈服强度下降也愈明显。另外,具有更大应力梯度和三向应力的裂纹试样,下降效应比无裂纹弯曲试样更为明显。氢致表观屈服强度下降作用是扩散控制过程,明显依赖变形速度和试验温度。另外,它具有可逆性,随着氢的逐渐消除,表观屈服应力也逐渐回到未充氢状态的数值。氢致表观屈服强度下降和原始变形量及是否存在加工硬化关系不大。根据上述实验事实,本文对屈服强度下降的原因作了探讨。     

ZG20MnSi钢的疲劳及腐蚀疲劳断口分析

利用PQ1-6型旋转弯曲疲劳试验机和TSM-1扫描电子显微镜对ZG20MnSi钢进行了空气与水两种介质的对比疲劳试验,探讨了ZG20MnSi钢在水中的条件疲劳极限比在空气中低得多的原因。在水中的试样表面能形成多处裂纹核心,这些裂纹核心在交变应力作用和水的腐蚀作用下得以快速扩展。腐蚀作用一方面使材料表面出现腐蚀坑成为裂纹核心,另一方面腐蚀作用产生的氢进入材料中与位错之间发生交互作用,形成Cottrell气团,造成位错塞积,也能导致裂纹核心的形成,氢还能降低材料原子间结合力,使裂纹尖端表观屈服应力降低,发生滞后塑性变形,加速裂纹的扩展。     

长期高温高压氢暴露对CrMo钢断裂韧性和裂纹行为的影响

选用CrMo钢经400℃, 20 MPa, 10 h氢暴露后进行拉伸、断裂韧性和疲劳试验.结果表明:CrMo钢已经发生了氢腐蚀,氢蚀使CrMo钢强度、塑性和断裂韧性均有所降低,也使断裂机制由韧窝型转变为解理脆性.氢蚀使疲劳裂纹扩展行为也发生了变化,疲劳裂纹扩展速率增加,降低.CrMo钢氢蚀后,随应力比增加,疲劳裂纹扩展门槛值大幅度降低.     

氢对焊接冷裂纹形成的作用

本文以实例说明了氢对冷裂纹形成的影响，并从“氢”的方面提出了防止和减少焊接冷裂纹的措施。     

Cr30Ni10型焊条焊接中高碳钢冷裂纹行为特征

本文通过CTS试验及插销试验,研究了Cr30Ni10型焊条焊接中,高碳钠的冷裂纹行为。试验结果表明,Cr30Ni10型焊条焊接中、高碳钢有较高的抗裂性能,其冷裂纹行为是:淬硬组织起主要作用,体现不出氢的影响。文中提出的氢的扩散行为模型及熔合区中的富奥氏体带解释了氢体现不出影响的原因。该模型也适应于其它奥氏体焊缝。所得结论,为Cr30Ni10型焊条在中、高碳钢的焊接生产中推广应用提供了一定的理论依据。     

氢致裂纹断裂几率、可靠性及寿命的计算

根据氢对金属中裂纹形核的影响，讨论了疲劳断裂的几个重要函数－疲劳断裂几率、 可靠性及寿命，重点根据位错 的堆积模型和详细的数学推导研究了氢致开裂纹的分布函数，导出了氢致裂纹的断裂概率。     

中厚板轧材探伤不合的原理分析与措施

因铸坯内部质量原因造成轧材探伤不合的原因主要有四个,分别是氢致裂纹,铸坯内部的中心偏析与裂纹,铸坯内部的夹杂物和铸坯内部的带状组织发达。本文针对中厚板生产中出现的轧材分层问题展开分析,从连铸坯的内部质量缺陷和轧钢的压下量等方面分析轧材分层产生的原因及预防措施。     

钢中氢致裂纹机构研究

用抛光的恒位移试样对处理到不同强度(σ_b=92～185公斤/毫米~2)的4种低合金钢在各种致氢环境(如电解充氢、纯氢、气体H_2S、水介质、H_2S水溶液、缓蚀剂水溶液、丙酮、酒精等有机溶液)下跟踪观察了氢致裂纹的产生和扩展过程。与此同时也测量了各种致氢环境(电解充氢、H_2S水溶液、水溶液、水中阴极化和阴极极化)下的K_(ISCC)(或K_(IH))和da/dt。并研究了它们随强度变化的规律。 结果表明,当加载裂纹前端的K_I>K_(ISCC)(K_(IH))后,在上面所说的任何一种致氢环境下都能产生氢致滞后塑性变形,并由此导致裂纹的产生和扩展。即随着氢的扩散进入,原裂纹前端塑性区及其变形量逐渐增大。对超高强钢,在滞后塑性区端点形成不连续的氢致裂纹,它们随滞后塑性变形的发展逐渐长大以致互相连接。当强度降低时,氢致裂纹沿滞后塑性区边界连续地向前扩展。这就表明,在Ⅰ型裂纹条件下,“氢脆”是氢致滞后塑性变形的必然结果。 在所有致氢环境下,止裂K_(ISCC)(K_(IH))均随钢的强度下降而升高。强度相同时,水中加缓蚀剂和阳极极化使K_(ISCC)升高,阴极极化使K_(ISCC)下降,,da/dt升高,而在H_2S饱和溶液以及加载电解充氢时K_(ISCC)(K_(IH))最低,da/dt最高。 实验也表明,在电解充氢条件下还能以另一种机构形成裂纹。它们的产生和     

氢致开裂的TEM原位拉伸观察与研究

通过对颈充氢３１０不风薄膜在透射电镜（ＴＥＭ）下的原位拉伸观察，并和不含氢试样的结果相比较，研究了氢在韧－脆转变中的作用及氢致脆断机理，结果表明，氢使奥氏体不锈钢由韧变脆的根本原因是氢降低了微裂纹形核时的临界应力强度因子，从而抑制ＤＦＺ中纳米级微裂纹向空洞的转化。     

氢致脆化区开裂模型应用于计算门楹值应力强度因子

依据氢进入裂纹尖端区促进局部塑性流动的认识，本建议并发展了一个氢致脆化区开裂模型。首次推导出了确定氢致裂纹扩展门楹值应力强度因子以及环境氢压与门楹值应力强度因子关系的理论公式，定性和定量的分析相符于ＡＩＳＩ４３４０超高强钢的实验结果。     

金属内氢扩散过程的边界元分析

本文采用边界元素法。对金属内氢的扩散过程进行了分析与计算,给出了裂尖附近氢的聚集过程及氢浓度分布随时间变化的定量关系,结果表明,裂尖塑性区内氢浓度随扩散时间的增加而升高,在一定时间范围内,裂纹前缘氢浓度会出现多峰值现象,随着时间推移,塑性区内会出现氢的高度浓集,这是导致金属材料氢脆破坏的根源所在。文中还与有关的试验现象和结果进行了比较与讨论。进一步探讨了金属的氢脆裂纹扩展机制。     

冷裂纹产生机理分析

机械加工中出现的冷裂纹,是由于淬硬组织、氢和应力共同作用的结果,金属晶粒中位错的存在,将三个因素联系了起来。加工中严格控制氢的含量,是直接和有效防止冷裂纹产生的手段。     

异种钢接头中氢扩散行为及冷裂纹特征

本文采用氚自射线照相法及接头充氢后释放规律的观察，研究了用Ｃｒ２０Ｎｉ１０Ｍｎ６型焊条焊接珠光体类钢时氢的扩散及分布规律。利用高碳钢淬火试样及淬火后充氢试样的拉伸试验，研究了高碳钢淬硬组织对氢和应力的敏感性。探讨了Ｃｒ２０Ｎｉ１０Ｍｎ６／高碳钢接头中不同部位形成裂纹的性质、产生原因和防止措施。所得结论，为正确选用焊条及制定高碳钢的焊接工艺提供了试验和理论依据。     

铝合金的应力腐蚀和氢致裂纹研究

用抛光的恒位移试样在加载条件下跟踪观察了高强度铝合金在充氢条件下氢致裂纹的产生和扩展过程,结果表明,裂纹前端的塑性区随时间而逐渐增大,当它发展到临界条件时就导致氢致滞后裂纹的产生和扩展。在高纯水及3.5％NaCl水溶中应力腐蚀裂纹的产生和扩展也是以氢致滞后塑性变形为先导的。研究了试验温度对K_(ISCC),da/dt和稳定放氢总量的影响。结果表明,随试验温度升高,K_(ISCC)急剧下降,da/dt升高。这和试样在PH≤3.5的HCl溶液中浸泡充氢后的放氢总量随温度升高相一致。也研究了不同极化电压对da/dt以及放氢总量的影响,结果表明阴极极化和阳极极化均使da/dt升高,但阳极极化更为明显,这和极化对放氢量的影响相一致。纯水中加NaCl将使室温K_(ISCC)明显下降,但对高温时的K_(ISCC)影响不大,这和NaCl能使室温充氢后的放氢量明显增加,但对高温充氢后的放氢量影响很小相一致