Ni-Cr-Mo系合金焊接材料及熔敷金屬腐蝕抗力的研究.pdf

1、鎳基合金在高溫環(huán)境和多種腐蝕介質(zhì)中具有優(yōu)良的耐蝕性能。本文制備了適合于焊接Ni-Cr-Mo系合金的粉芯焊絲,并對其熔敷金屬的腐蝕抗力進(jìn)行了研究。 采用TIG焊在不銹鋼板上堆焊的方法得到鎳基合金熔敷金屬,應(yīng)用掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDAX)、X射線衍射儀(XRD)等先進(jìn)測試手段對熔敷金屬的組織和常規(guī)性能進(jìn)行分析,采用化學(xué)腐蝕試驗、電化學(xué)腐蝕試驗及高溫氧化試驗方法評價焊接材料的耐蝕性,并對其腐蝕機(jī)理進(jìn)行了研究。本文研究成

2、果如下： 1.焊材制備及熔敷金屬組織分析采用鎳鉻帶包裹鎳、鉻、鉬、鐵和鎢粉末的方法,研制出用于耐腐蝕的鎳基合金粉芯焊絲,并利用TIG焊堆焊的方法制備了其熔敷金屬。所制備的Ni-Cr-Mo系粉芯焊絲熔敷金屬組織是鑄造狀組織,晶粒比較均勻。由XRD衍射結(jié)合SEM和EDAX分析發(fā)現(xiàn)它們的焊接組織應(yīng)該為奧氏體和鐵素體組織,焊縫組織比較細(xì)小,晶粒尺寸在20～50μm之間,主要由奧氏體基體和析出相組成。 2.鎳基合金焊接材料熔敷金屬

3、的耐腐蝕性能的研究(1)采用ASTM G28標(biāo)準(zhǔn)和不同溫度的硫酸、鹽酸、硝酸介質(zhì)對此合金做了腐蝕試驗,考察介質(zhì)溫度對腐蝕速率的影響,通過計算合金的腐蝕速率來評價其耐腐蝕性能的好壞。在氧化性腐蝕介質(zhì)中,隨著合金中鉻含量提高,鉬含量減少,合金抗氧化性介質(zhì)腐蝕的能力提高。在還原性介質(zhì)中,鉬的加入,能夠促使合金鈍化,使得合金具有耐還原介質(zhì)腐蝕的能力和耐點蝕的能力。 電化學(xué)腐蝕性能研究表明,Ni-Cr-Mo系合金在0.5mol/L H_2

4、SO_4溶液中表現(xiàn)了較好電化學(xué)腐蝕性能。在0.5mol/L H_2SO_4溶液中,鎳基合金陽極極化曲線具有典型的活化-鈍化轉(zhuǎn)變特征。在工業(yè)上,利用金屬活化-鈍化轉(zhuǎn)變特征原理來進(jìn)行金屬的陽極保護(hù)。 (2)高溫氧化性能研究表明,鎳基合金的氧化曲線呈近似拋物線,具有比較好的抗高溫氧化性能。結(jié)合合金表面的SEM形貌和EDAX分析表明,合金表面產(chǎn)生的NiCr_2O_4、Cr_2O_3等氧化物,這些氧化物組織致密,阻礙了氧元素向內(nèi)擴(kuò)散、鎳元