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Q345R钢主要用于制造各类中低压力容器,焊接是生产这些压力容器的主要工艺,由于焊接技术本身所固有的快速冷却和加热以及添加焊接材料的特点,决定了焊接接头组织及性能的不均匀性。焊缝金属氢含量高加上残余应力的存在,一旦遭遇湿H2S腐蚀介质,接头将成为薄弱环节和腐蚀失效的主要部位,易发生应力腐蚀开裂。鉴于Q345R钢焊接接头各类缺陷在湿硫化氢环境中引起的应力腐蚀问题日益突出,且造成设备破坏后损失巨大,因而研究含缺陷的Q345R钢焊接接头在湿硫化氢环境中的应力腐蚀行为具有重要意义。本文选用Q345R钢焊接接头作为研究对象,采用慢应变速率试验(SSRT),预裂纹(CT)拉伸试验和楔形张开加载预裂纹(WOL)试验三种不同的应力腐蚀研究方法,在实验室条件下模拟湿硫化氢工作环境,研究含缺陷Q345R钢焊接接头的应力腐蚀开裂敏感性、应力腐蚀裂纹扩展速率和应力腐蚀临界强度因子,为在役含缺陷设备的安全评估提供试验数据,对指导安全生产具有较重要的参考价值。本文主要的工作和结论如下:1. SSRT试验表明,由于受到应力集中和溶液的协同作用,含缺陷Q345R钢焊接接头在湿硫化氢环境中的应力腐蚀敏感性较无缺陷焊接接头有明显上升,应力腐蚀倾向更加明显。含缺陷Q345R焊接接头在湿硫化氢环境中的应力腐蚀敏感性随硫化氢浓度的增加而增加,200ppmH2S环境中断口形貌已呈现明显的应力腐蚀特征。2. SSRT试验表明,含缺陷Q345R钢焊接接头在三种不同的应变速率下(1.06×10-6s-1,2.12×10-6s-1,3.18×10-6s-1)应力腐蚀敏感性差别不大。3.通过预裂纹(CT)拉伸应力腐蚀试验,得到200ppm和400ppmH2S环境中,Q345R钢焊接接头焊缝区应力腐蚀平均裂纹扩展速率分别为2.626×10-5和2.583×10-5 mm/s,热影响区的应力腐蚀平均裂纹扩展速率分别为1.463×10-5和1.429×10-5 mm/s,焊缝区的应力腐蚀裂纹扩展速率大于热影响区,同一焊接区域在这两种浓度中平均裂纹扩展速率没有明显变化,但400ppm时的初始裂纹扩展时间早于200ppm。4.通过楔形张开加载预裂纹(WOL)应力腐蚀试验,得到无缺陷Q345R焊接接头焊缝区的裂纹扩展速率在3.147×10-7mm/s~4.126×10-7mm/s之间,含Ⅲ级夹渣的裂纹扩展速率在3.367×10-7mm/s~6.873×10-7 mm/s之间,含Ⅱ级夹渣的裂纹扩展速率在1.092×10-7mm/s~2.800×10-7mm/s之间,含Ⅲ级夹渣的裂纹扩展速率大于含Ⅱ级夹渣和无缺陷。无缺陷的应力腐蚀临界强度因子KISCC不大于75.245MPa m ,Ⅲ级和Ⅱ级夹渣的应力腐蚀KISCC分别不大于74.124MPa m和77.612MPa m。