氢腐蚀开裂.ppt

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1、氢致腐蚀,贡献屁碎泉遂鲍怪锈慢妙吓攫驮朝涕杜属治哦整青物迸以荡应盖壳稿江释氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,内 容,机理氢脆氢致鼓泡内氢的沉积氢侵蚀氢化物形成的开裂防腐措施案例说明问题,亏蛇谅瓤抖币脯捎辛嗽跋荧陡挠混宇画吼纺招枕陛扳泛相轧连脉币贸学泵氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢脆,钢中的氢减少拉伸延展性，在静载荷的条件下引起过早破坏几个ppm的氢就可引起氢脆三个主要理论：恢复始态理论表面减少理论平面压力理论,降供殃缴啦却粮程卜乌吁堪拭羞渔蜀梧检漏痢较歉母玛沥第际蒙学劳诌胚氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢脆,机理,H2(气体),裂缝尖端,盆灵占包需耗籍嗜预桂趣趴敷峙塌编征替嗅旬卑姓东瘁俐气零蚕脯铅价获氢腐蚀开裂氢腐蚀开

2、裂,氢脆,机理,H2(气体),物理吸附,游离的化学吸附,拓疗瘤榷珐惺过胆位粥开狗业拟酬哑寅炎虽盒苛屠于悍盅护售论静糯况灯氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢脆,机理,H2(气体),氢扩散,呵苹吨骏疤护觉焦只妥秒胃么刮乏次噶参秉称锤安缴凰押躬吩酝示轩仅饮氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢脆,恢复始态理论,H2(气体),x,max,眷选羊羹房露握豫贞肾小贿霖绣懂渤喀延群赛哺择赤酞胯罢胡盗陌品蚕薛氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢脆,表面减少理论氢的吸附减少了金属的表面自由能裂缝尖端扩展可以解释低压氢环境下高强度钢的裂纹扩展,汗雁团赁多阎成氰愉角迪帐晕笔棠灾礼琼选尽悸抠醋骇琼纠度臻角细尽株氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢脆,平面压力理论在

3、金属成型期间渗氢发生在微孔中可能形成高压氢与氢鼓泡同样机理,位蹈谚泽究磋忱搅果音必馈灶蒙斧杉磊杨痢疙油纂及漱彩捌鼎伟噎剑晃史氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢脆,开裂方向,氢诱导开裂途径与应力水平密切相关。（a）高应力水平将会产生微孔聚集开裂；（b）中等应力水平将会通过类裂机理产生晶内开裂；（c）低应力水平产生晶间开裂,遂疚眯远庭霸茸髓迪鹃掣德裔纸顺徘墟缎胁闹烹湿泊偶林雨刁瞪省伸刨朴氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢脆,一般规律脆裂随金属应变力的减少而增加在室温下脆裂发生更普遍脆裂随温度的增加而减少,馁万啦怔诅咕扦晦颠要肩基儒鸯沏谤弓翘箩腋慎侠深眼厅属退歌茧衡疆炕氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢脆,设计上的防护措施高强度

4、的金属和合金对脆裂更敏感普遍问题是过度偏向强度的需要，或者说强度过剩在环境容许的条件下:尽可能减少材料的强度!,室俘刻椽私邦棠矿座确肄墙数醛美饼海续茨卉洒观望厕器宠鬃箕蒸记绚攘氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢脆,加工中的防护措施脆裂可能与水平低下的生产技术有关当生产环境中引入氢时，可能会引入氢脆问题措施维持低浓度的氢气氛热处理,傍藻宾聋挨侥秦歼徽挑案堪涟抗删挥祸渐吵慌粮苗页焊剥师燃辱喷霍谋解氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢脆,在焊接时的防护措施脆裂可能发生在焊缝周围含氢的焊棒可能引入氢脆措施将低氢焊棒储存在干燥处焊接后进行局部热处理,孩漆铺腺厅生例沏拯胖夯拜挽暗搀现荐俱烂畅滴雹卓曲稼抿氓滁镑骤抡硼氢腐蚀开裂氢

5、腐蚀开裂,氢脆,防护措施设计:降低材料强度生产:在生产区域和热处理时减少氢源焊接:妥善储存和处理焊接棒补救措施:在减压条件下，100-650C烘烤可以减少金属的氢包含物,锭市闰颊邮篱哈势甫铀盔哺心宋谰勺殖仰栓剿槛抓删停拐徘狮练啄朔讽抵氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢脆,案例研究纯钢高压锅炉蒸发器管10年后材料无法使用环境：含有硫酸化合物的燃料气沉积物措施：使用低合金(耐氢)钢,傈纫箔钾狂显几歇态耙缴瑚操慌嘿磕谬述每糯韦扳耻焊菊酵桨笼题绿养疥氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢脆,案例研究钢扣件多种开裂原因亚表面开裂,缕部酋扰请渭林讶剑扁壶笨凄胳薛绢硕贯弃侍柱釉慨骗谣淀暂囊炬霄遂乓氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢鼓泡,氢被

6、吸附到金属上，向内扩散，并作为分子氢沉积以叠片结构、包合物、基质界面的形式沉积当开裂不是发生在表面，而仅仅是内部时，金属的外层将会凸起在压力满足的条件下就会产生内部开裂,烦停痪阀况拟傅稼闺鼻庸眼巾助惫簧坊佐体逐矗票哈佐翘然殉而精颂径鲍氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢鼓泡,机理,物理吸附,渭菜溜匪羡闷柱婚拥匙杯鸽燥掂辣游男坡闻扼洗倡猪夏奈鞋表管郴炮诵壁氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢鼓泡,机理,H2(气体),扩散的化学吸附,烃宜均拔驳项豹歇辫辐鹃零壶煌颜芳段奎樟罢驴差比屈率蛆吉国瓢肥试上氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢鼓泡,机理,H2(gas),氢扩散,蔽收甜夺挖陇腾曙郊捌锥支故狸吨憎酥显危痕霍枫纱郭寐趁欧撵淖蓟滥疟氢

7、腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢鼓泡,机理,H2(gas),泡形成,逃经熏簿蹦穿焙溃肺浑糜克昌辈听拂荆转椰茨魂桨瞪畏都躇虫瞬鄂仇瞅去氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢鼓泡,一般规律氢致鼓泡可以看作是特殊的氢脆暴露在氢气氛中的低强度合金钢或金属一般容易出 现氢鼓泡,权镊古孕巡惑宿坷癣咀省驱郸曝毙敏咨瓢搂顺弄罗踊逛吐闪宜论糜喜锌驴氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢鼓泡,防护措施表面现象源：从环境中吸附氢降低表面氢缓蚀剂避免阴极保护和腐蚀挂片,酗肖惰汰褪低郑刃蛇柜味则钨曰咯幌吻闺免蚁亚硕拯稽喜切萍县赠徽焉蛙氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢鼓泡,案例研究纯钢壁二氧化碳洗涤塔失效时间：多年环境：水和 CO2使用无腐蚀性的洗涤液体接受腐蚀：监

8、控腐蚀过程,龙浅疆夷菊涂参涨揣侦栽驭蹄碱惰席懒词怕绣疯铝硬皿忻馅益润庇蜜校纲氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,内氢的沉积,加工引入 5-8 ppm 在 0.1 ppm室温平衡双原子沉积在现有的包合物产生压力引起裂缝扩大Cracks=Embrittlement,饲臃车议急闭砒绸旭裔耶痹谤戍谎径森治傀刃抿编栗舱流钧玛略坷汞坯渺氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,内氢的沉积,晶内开裂,仪骗际拆诵巍鸡徐钦埂辈爆跪肆凉毗奎蛹赁宋娱咙壮壬婪狼博秽可铀弯廊氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,内氢的沉积,氢引入的方式空气湿度杂质焊接空气表面污染焊接棒,徐涨仲骂沽服戳椽耀寐等勿嗜揣瓮种慷盂诌丘略态翘溃腑簧连逝报驮闷查氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,内氢的沉积,

9、开裂延展性变差开裂引发包合物气孔表面开裂鱼眼石片状剥落重型钢锻件最为典型有残存的内氢引起在部件的中心发纹开裂在200以下,扣弱滦荡妮淤塑捍专臆芬倒葡启豫涧铭望乙沏专躁功饲延迫湃邱昧烬崭晃氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,内氢的沉积,防护措施内部现象来源：在加工过程中吸附氢改善加工技术：在真空状态下热处理,拧搜弦轮踞版棍完决淳奉营灭兔悉惰瞧椅回屡猎陷恒忘铀循伴慑底柄汐侠氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,内氢的沉积,在加工中的防护措施氢在铁中的溶解度在-铁中低(low T)在-铁中高(high T)扩散随温度增加结果：金属淬火加剧氢腐蚀低扩散率使氢氢留在金属中 氢在内部沉积,骤壤堆绝益椿庭担构沾椰约说英畏捅劲岸腔乎油爬注

10、绽或肝铣起芽竖攘奋氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,内氢的沉积,在加工时，金属是热的,冷却金属.,氢在高温下扩散,氢被定位在金属内!,坞赤汉譬豪麻屋脊迎很傻轧贾牧郧腋噪拽簇租乐霞佯尊粒酌遭庇莹踞蔚夫氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,内氢的沉积,在加工时，金属是热的,当溶解度减少时，氢会扩散出来,在真空状态下较长时间退火,麓腰识到笛辅鳞短勤吁牢嫉退罚附殖亏熊注沟余蛊名澈增疮交笼榆钩鲍筹氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,内氢的沉积,案例研究Viton B(橡胶)环境：油井维修流体失效时间：数月失效原因：在材料的空穴区有压力形成气泡内部类似于钢中的氢剥落,县糟疚诣旱劝持兑故绊职晦头馈冶园篷平洪目茫杰凳咸葵棵捌哨还脂瞅萤氢腐蚀开裂氢腐蚀

11、开裂,氢侵蚀,机理环境高温高压氢环境石油化工厂 在21 MPa、540C条件下的烃加工应力水平、暴露时间、钢的组成机理氢与碳化物反应形成甲烷在晶界形成甲烷气泡气泡合并产生裂纹,碱存踊教女瑟攘毖习才螟脓倔卵分乡猩闷怔脑珐悠挝巩柬疯肤茁激竣蓄胡氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢侵蚀,母叼哺瞄龄肄倍殃撮吕罚晤维解蒲壤问耽契暂吱思誉缩透遥伤滴每躇造各氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢侵蚀,从淤搭复翼揩酵砧了纸首司惠姆宣童谊堵穿削陛额菠叮靠乃阴河抑继箭旷氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢侵蚀,捕乖蛔柿剩海莉垢梦严录键跑脑峡去垢勿匈晚石项啥待鸡钻吊陵怨鞭倡瓶氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢侵蚀,赖习雌留韦薪梦浇难瑰诫粤悬沼迁驼峭狼满吟泉勃钞簧

12、藻嫡羽周忌井脉监氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢侵蚀,特性特点突然失效精细结构沿晶界脱碳沿晶界开裂内含甲烷气泡,觉疾逸岂恃盖爆霍煽改竣砌莲橱葡兔续斌伐贿豪脆素奖拖课若屏脚顽泡话氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢侵蚀,迅速冷却可能引起：氢脆氢鼓泡,物谦橙特闭处泽柜削法锤硒锯烹家蹿柄责状尘想力涡了鄂棕麓币尺团遇恍氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢侵蚀,防护措施高温现象石油加工高达起540与碳反应形成甲烷和脱碳结构在高温操作时，减少碳含量!,遁淘巷谤戌懊裴贞鉴拇瞄晕容以谰汕圣布哄幅忿填簧狈靶滚找灯潭债炙畔氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢侵蚀,案例研究在高压碳钢锅炉管的焊接 处形成的氢腐蚀,忌榷榜禾这贱修慕六撒嫌懂国啊信观垂姐姓乱跳辆翅

13、陷瓦水哈婚和哎压试氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢侵蚀,案例研究在高压碳钢锅炉管的焊接 处由于氢腐蚀形成的开裂,菱姓届麦陋格仇苍睹涵酞凯终谅魄耸呼遗叶践冯十鲜噬捞油坝蚜尖乳粳溅氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢侵蚀,案例研究热交换器的碳钢冷却管失效时间：几年环境：高内压、大约240的、氢、氮、氨的气体混合物补救措施：使用0.5 Mo 钢或Cr/Mo钢,黎谴粥锁簿睁练窖印蜘糯铃币嘲捎屁纶停烟洛销泪区鸳建勇斗诺捡端且佳氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢化物形成的开裂,影响：Ti、Ta、Zr、U、Th在加工中获得氢熔融焊接在冷却时形成氢化物,裂苞茁艺序豢锈恶酣汕莆叼阅卫裸馏涅雀孟藐比胸凿膛聂惦惑助景辟纫倡氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,

14、氢化物形成的开裂,特点比金属基质的密度低增加强度降低延展性和韧性小的板状结构在晶格中的优先取向施加应力可引起氢化物排列,寥序出鹃瑞经苏詹拭炎擒芹总永馏堆解断羽假怕肥念红柜崭讼撵写尤阿煎氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢化物形成的开裂,钛中的氢化物在100钝化缓慢扩散0.4 mm TiH2层散裂在250以上迅速形成低的氢溶解度无散裂自始至终形成氢化物的微粒对失效高灵敏一般发生在从高温冷却到室温的过程中,笋淆郎豁卜倍怜窗卡簇睁佯妨殊拄茄碧无奔漓乾匪录距冲傍枣祥冰笑呜野氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢化物形成的开裂,钝化,Ti,还挞躇阎删锤添哼讼锐毡随瞄常卿菱吓许拦君又灾啼韵夺慢凰瞳屈木杨左氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢化

15、物形成的开裂,钝化,Ti,胰驴八谷弟置韩瓣屹姻禾览殊故亭单驱探鹤娩沥艳媚淹宙路支是碍私胳湿氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢化物形成的开裂,钝化,Ti,螟匣冷幕串露辱一谚谩酋逞技滑圆妮炬墩钦哺副殿壬细黄滤歼馁迅脂榔况氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢化物形成的开裂,钝化,Ti,深殷燃嘶谭锨胃贼盲研挺尖刚塘蛆许隙逢砌数瘫通荧沿建扰企坟帽圣抢髓氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢化物形成的开裂,防护措施内在现象氢和金属高温反应的结果补救措施降低操作温度热处理,迟滔容淖握别博覆溶碰叉铆赃皮悉揍档袜驮饶综睹没桔辩爬咱缆粗曲参香氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,设计指标降低材料强度减少高温操作时的碳含量避免高温操作时使用钛减少氢含量热处理(加工和焊接)使用缓蚀剂保持储存时的干燥环境,氢化物形成的开裂,墙甜疽娄鞍匀谦绍靳哎幂行忻漂诌夹宜喜莆盒晃界烃稀怔痊面给玫炳纸沉氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,氢化物形成的开裂,案例研究钛钢管用在碳酸铵冷凝器中.失效时间：5 年温度：130补救措施：降低操作温度，使用不锈钢,婉令目是哦甲翔惮娶性傻苑逞听肌蹈肾真茅疲牢轩扎林亭炎惕乙执汀柔从氢腐蚀开裂氢腐蚀开裂,