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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验一,奥氏体不锈钢组织形态,不锈钢腐蚀及其裂纹形态,要求：,（1）认识和描述不同组织形态特征；,（2）结合应力腐蚀裂纹形成机理描述断口形貌特征。,（3）写出实验报告。,图1 1Cr18Ni9 奥氏体,王水浸蚀 250,图2 18-8钢叶片的应力腐蚀断裂显微组织,王水浸蚀 400,备注：奥氏体和分布于晶界的碳化物。,图3 18-8不锈钢熔合线刀状腐蚀（570/空气中 12h）,刀状腐蚀在焊缝的焊趾启裂，沿着焊缝熔合线向板厚方向深入，并慢慢地向母材金属和焊缝金属发展。成为制约焊接结构使用寿命的薄弱环节,图,4 应力腐蚀裂纹,沿晶断裂断口,形貌,沿晶断裂，晶界,及晶面上有腐蚀坑特征（扫描电镜二次电子像）,图,5 2Cr13叶片的应力腐蚀断口显微特征,沿晶断裂，界面上有腐蚀的痕迹（透射电镜二次复型）,图,6 X5CrNi18 钢的点状腐蚀,常因Cl-离子的存在而使不锈钢钝化层局部破坏以至形成腐蚀坑，甚至可以穿孔的腐蚀现象，称为点蚀或孔蚀,图,7 X3CrNiMo17 钢的应力腐蚀,在化工设备破坏事故中，不锈钢的SCC超过60，其次是点蚀约占20以上，晶间腐蚀只占5左右。而应力腐蚀开裂的拉应力，来源于焊接残余应力的失效超过30。焊接拉应力越大，越易发生SCC。,图,8 双相不锈钢焊缝组织,氯化铁盐酸水浸蚀 500,组织为A和-F，焊前预热，焊后回火处理，采用奥202焊条。,实验二,异种钢焊接界面组织形态,低碳钢HAZ过热组织及其裂纹,实验要求：,（1）了解和描述F-A异种钢连接界面组织结构特征。,（2）了解和描述低碳钢HAZ过热区组织及其裂纹机理。,（3）写出实验报告。,图4 2Cr13与1Cr13叶片的对接1Cr13侧HAZ组织（A202焊条）,氯化铁盐酸水浸蚀 400,备注：组织为回火索氏体和条块状铁素体,图5 2Cr13叶片与奥132的焊接接头熔合区（A202焊条）,焊前150200预热，焊后750 回火,图右侧为焊缝，组织为奥氏体和-F，图左侧为HAZ，组织为回火索氏体,可见脱碳软化区和增碳硬化区。,盐酸苦味酸酒精溶液浸蚀 400,图6 魏氏组织Fig.6 Widmannstatten microstructure,低碳钢含碳量低,铁素体一般首先沿奥氏体边界析出。,HAZ,晶粒粗大，铁素体在奥氏体晶界呈网状分布；或在奥氏体晶内沿一定方向析出，呈长短不同的针状或片状，直接插入珠光体晶粒中，如侧板条铁素体。,多层焊，小线能量焊或热处理后的焊缝和,HAZ,组织细化获得细小的铁素体和珠光体。,图7 碳钢气焊焊缝中的过烧裂纹Fig.7 Overheat cracking in carbon steel weld,焊后原始状态。粗大的魏氏组织，沿晶裂缝。由于焊接时温度过高，导致焊缝过烧。,实验三,Cr-Mo耐热钢再热裂纹形态及其形成机理,实验要求,（1）了解和描述Cr-Mo耐热钢再热裂纹形态及其演变规律。,（2）讨论再热裂纹的防止措施。,（3）写出实验报告。,Cr-Mo,低合金热强钢，或沉淀强化的高温合金，,在多次重复焊接热循环或焊后热处理过程，或者,焊接结构在,500-600,长期工作时，,在,HAZ,产生的裂纹统称为,再热裂纹,或,消除应力热处理裂纹,。,再热裂纹产生于,HAZ,粗晶区，沿晶界开裂。,含有一定沉淀强化元素（,Cr,Mo,Ni,Ti,等）的金属材料具有再热裂纹敏感性。,再热裂纹（,Reheat cracking,）,蠕变断裂理论,接头在再热过程中产生应力松弛和蠕变现象：,晶界沉淀强化致使应力松弛产生的变形集中于晶界；,空位聚集而产生空位开裂（,cavitation mode,）,点阵空位在应力和沉淀作用下产生运动，当空位集聚到足够数量时，晶界的结构面破坏，在应力作用下成为开裂。,晶界优先滑动导致裂纹形核和发生扩展理论；,晶界杂质析集弱化理论；,杂质元素,S,P,Sb,As,等在,500-600,再热处理过程中在晶界析集，降低晶界的塑性变形能力。,再热裂纹产生机理,图8 高温过热器管（12Cr1MoV）原始状态Fig.8 High-temperature tube-12Cr1MoV,组织：,F+P,图9 540、100大气压下运行5409小时后Fig.9 working for 5409 hours in work condition,组织为F+P。珠光体已经球化，碳化物颗粒析出并分布于铁素体晶内和晶界。,图10 540、100大气压下运行14150小时后Fig.10 Working for 14150 hours in work condition,组织为F+P。珠光体已经完全球化，碳化物析出并开始聚集。,图11 540、100大气压下运行72247小时后Fig.11 Working for 72247 hours in work condition,组织为F+碳化物，碳化物聚集于晶界，在原F基体上有更多的微细条、棒状碳化物析出。,图12 540、100大气压下运行85672小时后Fig.12 working for 85672 hours in work condition,基体分布有大量碳化物，晶界析出的碳化物呈链状分布,
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