高压煤制气环境下X80钢及热影响区的氢渗透参数研究

金属学报, 2015, 51(9): 1101-1110. doi: 10.11900/0412.1961.2015.00039

高压煤制气环境下X80钢及热影响区的氢渗透参数研究

张体明 ^1, , 王勇 ^2, , 赵卫民 ^3, , 唐秀艳 ^4, , 杜天海 ^5, , 杨敏 ^6,

1.中国石油大学(华东)机电工程学院,青岛,266580

2.中国石油大学(华东)机电工程学院,青岛,266580

3.中国石油大学(华东)机电工程学院,青岛,266580

4.中国石油大学(华东)机电工程学院,青岛,266580

5.中国石油大学(华东)机电工程学院,青岛,266580

6.中国石油大学(华东)机电工程学院,青岛,266580

基金项目: Supported by Fundamental Research Funds for the Central Universities (Nos.14CX05020A and 14CX06120A) and Natural Science Foundation of Shandong Province (No.ZR2013EEL023) 中央高校基本科研业务费专项资金项目14CX05020A和14CX06120A,以及山东省自然科学基金项目ZR2013EEL023资助

关键词：煤制气 , X80管线钢 , 热影响区 , 显微组织 , 氢渗透

HYDROGEN PERMEATION PARAMETERS OF X80 STEEL AND WELDING HAZ UNDER HIGH PRESSURE COAL GAS ENVIRONMENT

Keywords： coal gas , X80 pipeline steel , heat affected zone (HAZ) , microstructure , hydrogen permeation

采用焊接热模拟技术制备了X80管线钢焊接接头热影响区不同亚区的试样,通过高压含氢煤制气环境下的氢渗透实验考察了X80钢及热影响区中的氢渗透行为,并计算了相应的氢渗透参数.结果发现,与X80钢相比,热影响区的氢扩散系数有了不同程度的增加,且随峰值温度的升高而增加,吸附氢浓度、氢溶解度和氢陷阱密度则呈现了相反的规律.结合显微组织分析发现,大角度晶界含量、位错密度和晶界平直度为影响氢渗透参数的主要因素.过热粗晶区具有最高的氢扩散系数,主要是由于该区峰值温度最高,奥氏体晶粒发生严重长大,晶界平直度增加,冷却后生成了粗大的贝氏体铁素体,大角度晶界含量显著减少,位错密度较X80钢也有所降低,对氢的捕获作用减弱.

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