【摘 要】
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本文以X80管线钢焊接接头为研究对象,通过慢速率拉伸实验、氢鼓泡实验、氢渗透实验和电化学实验来研究X80钢焊接接头的氢脆敏感性。采用电子显微镜、纳米压痕仪和XRD分别表征了母材(BM)、焊缝(WM)和模拟热影响区(HAZs)的微观组织、显微硬度和残余应力,建立起微观结构和氢脆敏感性间的联系并分析失效机理。最后探究了退火处理对焊接组织氢脆敏感性的影响。慢拉伸和氢鼓泡实验表明X80钢焊接组织的氢脆敏感
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本文以X80管线钢焊接接头为研究对象,通过慢速率拉伸实验、氢鼓泡实验、氢渗透实验和电化学实验来研究X80钢焊接接头的氢脆敏感性。采用电子显微镜、纳米压痕仪和XRD分别表征了母材(BM)、焊缝(WM)和模拟热影响区(HAZs)的微观组织、显微硬度和残余应力,建立起微观结构和氢脆敏感性间的联系并分析失效机理。最后探究了退火处理对焊接组织氢脆敏感性的影响。慢拉伸和氢鼓泡实验表明X80钢焊接组织的氢脆敏感性规律如下:FGHAZ>WM>CGHAZ>ICHAZ>BM。氢渗透实验和组织表征表明氢脆敏感性受组织、应力、硬度和氢扩散速率等因素的影响。母材的氢脆敏感性最低,因为母材含有高密度位错的细小铁素体,而焊缝和热影响区敏感性高,是因为存在对氢脆敏感的微观组织,且夹杂物含量和局部应变高。与ICHAZ和CGHAZ相比,FGHAZ的敏感性更高,是因为有更快的氢扩散速率和更小的硬度,硬度的影响主要体现在:外力作用下,较小硬度有助于促进氢的扩散及微裂纹的萌生和扩展。退火处理后的X80钢焊接组织的氢脆敏感性规律如下:BM-T<CGHAZ-T<WM-T<FGHAZ-T<ICHAZ-T。实验表明退火可提高X80钢焊接组织的力学性能、耐腐蚀性能和抗氢脆性能,且抗氢脆性能改善效果从大到小为:BM-T>FGHAZ-T>CGHAZ-T>WM-T>ICHAZ-T。退火可提高焊接组织的抗氢脆性能,主要是因为退火可以通过改善微观组织来提高组织自身塑韧性,并降低氢在材料中的扩散速率。
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