杨光
,
孔德军
,
叶存冬
,
谢春洋
,
郭皓元
材料热处理学报
利用扫描电镜对X70管线钢焊接接头微观结构进行了观察,采用中性5％连续盐雾试验考察了其焊接接头表面的腐蚀性能,分析了X70管线钢焊接接头在盐雾介质中腐蚀行为,对点蚀坑内腐蚀产物进行EDS分析,探讨了X70管线钢焊接接头表面点蚀机理.结果表明,X70管线钢焊接接头在盐雾环境中耐蚀性低,容易诱发局部点蚀,Cl-对X70管线钢焊接接头的腐蚀起主导作用;其腐蚀过程主要由表面点蚀、形成腐蚀产物层、裸露的焊接接头表面腐蚀等3个部分组成,其中点蚀是裂纹萌生和扩展的主要来源;腐蚀产物主要是由Fe的氧化物和少量Fe的氯化物构成,其形成的氧化膜提高了其防盐雾腐蚀能力.
关键词:
X70管线钢
,
焊接接头
,
盐雾腐蚀
,
腐蚀产物
孔德军
,
龙丹
,
吴永忠
,
叶存冬
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.06.010
对X80管线钢埋弧焊焊接接头进行了-80～20℃温度范围的夏比冲击实验.测试了其冲击吸收功和脆性断面率,用扫描电镜观察了其断口形貌,分析了焊接接头断裂形式和断口形貌,讨论了焊接接头的韧脆转变温度和冲击断裂的力学行为.结果表明,室温时断口为韧窝状分布,焊接接头的韧脆转变温度为-28℃；断口形貌由韧性断裂向脆性断裂转变,断口主要表现为解理断裂.
关键词:
X80管线钢
,
焊接接头
,
冲击韧性
,
韧脆转变温度
,
断口形貌
屈霞
,
董学泉
,
叶存冬
,
孔德军
材料热处理学报
采用慢应变速率实验(SSRT)研究了S355钢在3.5％ NaCl溶液中应力腐蚀破裂(SCC)行为,通过σ-ε曲线分析了不同温度下S355钢应力腐蚀开裂敏感性指数.采用SEM观察了断口及其孕育期、扩展区、瞬断区和腐蚀物形貌,并分析了腐蚀物化学成分.结果表明,随溶液温度升高,内积功应力腐蚀敏感性指数ISC.下降,在20 ～ 50℃范围内IS.C均小于25％,断口为韧性断口,S355钢在3.5％ NaCl溶液中没有明显的应力腐蚀倾向;随溶液温度升高,开裂源变小,而韧窝尺寸和氧化物体积变大,抗氢致开裂能力增强,说明S355钢具有较高的抗应力腐蚀性能.
关键词:
S355钢
,
海洋平台
,
温度
,
应力腐蚀
,
慢拉伸试验
,
断口形貌
,
敏感性指数
孔德军
,
龙丹
,
叶存冬
,
王文昌
,
吴永忠
材料热处理学报
利用激光冲击波对X80管线钢焊接接头进行了表面强化处理,通过拉伸疲劳对比试验,采用罗卡提法求出激光冲击强化处理前后X80管线钢焊接接头的疲劳极限.用扫描电镜和X射线衍射仪分析了激光冲击处理前后X80管线钢焊接接头断口形貌和残余应力,并对激光冲击处理提高抗疲劳断裂机理进行探讨.结果表明,激光冲击处理引入了-339 MPa的残余压应力,使X80管线钢焊接接头疲劳强度由445 MPa提高到496 MPa,提高了11.2％;原始状态的试样疲劳裂纹起始于试样表面,经激光冲击处理后焊接接头疲劳源转移至次表层,表层晶粒细化和残余压应力是主要机制,提高了X80管线钢焊接接头的疲劳性能.
关键词:
激光冲击处理
,
X80管线钢
,
焊接接头
,
疲劳性能
,
断口形貌
王文昌
,
张垒
,
孔德军
,
付贵忠
,
叶存冬
材料热处理学报
利用阳极氧化法在YL113铝合金表面制备了一层氧化膜,通过SEM、XRD、EDS、XPS等手段对其表面-界面形貌、物相、化学元素组成和原子结合能谱进行了分析,对其表面和结合界面化学元素进行了面扫描和线扫描分析,并对氧化膜界面结合形式进行了表征.结果表明,阳极氧化后Al原子和O原子在氧化膜表面产生分层富集现象,其原子分数之比接近2:3,所生成的氧化膜组成物为α-Al2O3+γ-Al2O3;Al2p峰结合能为74.37 eV,以Al3+形态存在,O1s峰结合能为531.82 eV,以O2-形态存在,氧化膜是以Al2O3形式存在;Al和O原子在氧化膜结合界面形成富集层,氧化膜与基体形成化合物型界面+扩散型界面组合形式;在结合界面处出现大量的小岛及锚点,氧化膜表现为较强的界面结合力.
关键词:
阳极氧化膜
,
XPS分析
,
表面与界面
,
面扫描
,
线扫描
吴永忠
,
孔德军
,
王文昌
,
付永忠
,
叶存冬
,
张垒
材料科学与工艺
为了改善铝合金的耐腐蚀能力,利用化学镀在5052铝合金表面制备了非晶态Ni-P镀层,通过SEM、EDS和XRD等手段对Ni-P镀层盐雾腐蚀前后表面-界面形貌、化学元素和物相组成进行了表征,分析了非晶态Ni-P镀层盐雾腐蚀失效机理.研究表明:化学镀Ni-P镀层为非晶态,由直径10～50 μrn的颗粒组成,颗粒分布比较均匀,界面结合状态良好；Ni-P镀层为高P镀层,其物相以单质Ni和Ni-P相为主；盐雾腐蚀后镀层表面整体耐蚀性强,表面原始缺陷是导致界面局部出现腐蚀坑和镀层脱落的主要原因.
关键词:
非晶态Ni-P镀层
,
5052铝合金
,
结合界面
,
盐雾腐蚀
,
化学镀
,
腐蚀坑
叶存冬
,
孔德军
材料热处理学报
利用CO2激光器对X80管线钢焊接接头进行表面热处理,通过拉伸疲劳对比试验,用罗卡提法求出激光热处理前后X80管线钢焊接接头的疲劳极限.采用扫描电镜和金相显微镜分析激光热处理前后X80管线钢焊接接头的组织与断口形貌,通过X射线衍射仪分析了激光热处理前后X80管线钢焊接接头的残余应力及残留奥氏体,并对激光热处理提高抗疲劳断裂机理进行了探讨.结果表明,激光热处理在试样表面形成强化层,使X80管线钢焊接接头疲劳强度由542 MPa提高到604 MPa,提高了11.4％;原始状态下试样疲劳裂纹源起始于试样表面,经激光热处理后试样疲劳裂纹源转移至次表层;残留奥氏体增加、强化层晶粒细化和残余压应力场是提高疲劳强度的主要机制.
关键词:
激光热处理
,
X80管线钢
,
焊接接头
,
疲劳性能
,
断口形貌
屈霞
,
郭卫
,
叶存冬
,
孔德军
材料热处理学报
利用激光冲击波对X70管线钢焊接接头进行了表面改性处理,通过SSRT分析了激光冲击处理对试样在NACE饱和H2S溶液中应力腐蚀的影响.采用扫描电镜观察了激光冲击处理前后试样表面腐蚀产物形貌、断口形貌和应力腐蚀裂纹形貌等,并用能谱分析仪分析了腐蚀产物化学成分组成,探讨了激光冲击处理对试样SCC的影响机理.结果表明:激光冲击处理后焊接接头抗拉强度、伸长率和断面收缩率分别提高了5.1％、4.5％和28.7％,内积功的SCC敏感性指数Iscc从50.94％下降至45.10％,降低了11.64％,断口形式由脆性断裂转变为韧性断裂.激光冲击处理改善了焊接接头表面应力状态和材料组织结构,减缓了裂纹的萌生和扩展,增强了其抗SCC的性能,但不能消除明显的应力腐蚀倾向;激光冲击处理降低了氢致开裂的倾向,有利于提高焊接接头抗H2S应力腐蚀的性能.
关键词:
激光冲击处理
,
X70管线钢
,
焊接接头
,
慢应变速率试验
,
应力腐蚀
