核电汽轮机转子钢堆焊焊接接头电偶腐蚀性能研究及有限元模拟

【作者】 张建辉； 黄毓晖； 轩福贞；

【机构】 华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室；

【摘要】 堆焊技术能修复已受损的汽轮机宏观缺陷,提高设备的使用寿命,极大地提高经济效益。但是,堆焊修复过程中的局部受热和冷却过程会导致材料显微组织发生改变,使焊接接头部位的力学性能、电化学性能、抗腐蚀性能均发生改变,因此,有必要对其电偶腐蚀性能进行研究。采用试验和有限元模拟结合的方式对25Cr2NiMoV转子钢堆焊焊接接头的电偶腐蚀行为进行研究。首先,通过宏观电化学实验及浸泡实验对其电偶腐蚀性能进行测试。在80℃、3.5wt.%氯化钠溶液中进行宏观电化学测试,研究表明25Cr2NiMoV堆焊焊接接头的腐蚀电位从高到低依次为热影响区、母材、焊缝,其中焊缝的腐蚀电位为-0.770V,热影响区为-0.711V,母材为-0.741V,结果看来焊缝为腐蚀薄弱区。对阴阳面积比为1:2、1:4、1:6、1:8和1:10的堆焊焊接接头进行浸泡实验,试验后进行线扫,结果表明随着阴阳面积比的增大,焊缝的腐蚀厚度逐渐加深。其次,基于宏观电化学获得的参数建立浸泡实验有限元模型,有限元结果与浸泡实验结果的趋势一致说明建立的电偶腐蚀模型可以用于模拟该材料的实际电偶腐蚀情况。最后,建立了堆焊腐蚀模型,分析堆焊结构长时间电偶腐蚀情况。更多还原