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镍基合金析出相及其合金耐蚀性能的研究
镍基合金析出相及其合金耐蚀性能的研究
刘海璋,李晓延,贺定勇
北京工业大学材料科学与工程学院,北京(100022 )
摘 要:Ni-Cr-Mo 系合金具有优良的抗腐蚀性能,制备出适合于焊接C-276 的药芯焊丝。
用 TIG 焊的方法堆焊熔敷金属,通过光学金相显微镜、X 射线衍射和扫描电镜对其熔敷金
属金相组织进行了研究。在堆焊过程中,相当于对合金进行了敏化处理,很容易析出 TCP
(topologically close-packed )相,如P 相,µ 相、σ相和M6C 型碳化物等,它们含有较多的
Mo 和W 。通过ASTM G28 A 试验,对其熔敷金属的晶间腐蚀行为进行了初步的探讨,这些
析出相增大了晶界和晶粒本体合金元素成分和结构的不均匀性,从而造成晶间腐蚀。
关键词:药芯焊丝;熔敷金属;金相组织;TCP 相;晶间腐蚀
焊丝,用Kemppi 型直流焊机,采用TIG
0. 序言
焊接方法,在不锈钢1Cr18Ni9Ti (3mm )
现代工业的发展对材料的要求越来 板上进行堆焊试验。其焊接工艺参数为:
越高,为了满足各种各样苛刻的使用条件, 氩气纯度≥99.99 %,钨极直径2mm,焊接
各种新型材料的研究和开发得到了极大的 电流为90~100A,电压10~12V,氩气流
重视,其相应的焊接材料也得到了相应的 量为 12~15L/min,焊接层间温度严格控制
发展。镍基耐蚀合金是重要的耐蚀材料, 在90℃以内,而且,为了避免母材合金元
它是石油、化工、航空、航天、核能工业 素对堆焊组织和成分的影响,让堆焊金属
等领域中耐高温、高压、高浓度等苛刻腐 对母材的稀释降到最低,每道焊缝焊接 8
蚀环境下比较理想的金属结构材料[1] 。哈 层,大约有12mm 高,然后对最上面的一
氏合金Ni-Cr-Mo 合金具有优秀的耐中度 层进行研究分析。
氧化性酸和强还原性酸腐蚀的性能,能耐 用奥林巴斯倒立式光学金相显微镜
盐酸、硫酸、氢氟酸等的混合酸腐蚀[2] , 上观察分析堆焊金属的显微组织形貌,并
并且兼有很好的力学性能及加工性能,其 通过 FEI Quanta 200 型(附有 EDAX
综合耐蚀性能远比不锈钢和其它耐蚀金属 Genesis 2000 X-射线能量分散谱仪EDS )
材料优良,尤其适宜于现代工业技术下苛 的扫描电镜对堆焊金属显微组织的形貌做
刻的介质环境。 进一步的观察分析,并用其自带的 EDS,
C-276 合金的焊接有较高的热裂纹敏 对整个焊缝的组织以及微区元素进行定量
感性,气孔生成机率较高,容易产生晶间 和定性分析,利用D8 ADVANCE 型X 射
腐蚀倾向等问题,研制了适合于焊接 线衍射仪对堆焊金属进行物相结构分析。
C-276 的Ni-Cr-Mo 系药芯焊丝,这种药芯 用化学分析方法对堆焊金属进行化学成分
焊丝焊接的工艺性能良好,焊缝成形美观, 分析。
克服了C-276 焊接中容易出现的种种焊接 晶间腐蚀试验采用 ASTM G28 标准
缺陷,而且对其熔敷金属组织及其抗晶间
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