镍基合金在高温环境和多种腐蚀介质中具有优良的耐蚀性能。本文制备了适合于焊接Ni-Cr-Mo系合金的粉芯焊丝,并对其熔敷金属的腐蚀抗力进行了研究。 采用TIG焊在不锈钢板上堆焊的方法得到镍基合金熔敷金属,应用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDAX)、X射线衍射仪(XRD)等先进测试手段对熔敷金属的组织和常规性能进行分析,采用化学腐蚀试验、电化学腐蚀试验及高温氧化试验方法评价焊接材料的耐蚀性,并对其腐蚀机理进行了研究。本文研究成果如下： 1.焊材制备及熔敷金属组织分析采用镍铬带包裹镍、铬、钼、铁和钨粉末的方法,研制出用于耐腐蚀的镍基合金粉芯焊丝,并利用TIG焊堆焊的方法制备了其熔敷金属。所制备的Ni-Cr-Mo系粉芯焊丝熔敷金属组织是铸造状组织,晶粒比较均匀。由XRD衍射结合SEM和EDAX分析发现它们的焊接组织应该为奥氏体和铁素体组织,焊缝组织比较细小,晶粒尺寸在20～50μm之间,主要由奥氏体基体和析出相组成。 2.镍基合金焊接材料熔敷金属的耐腐蚀性能的研究(1)采用ASTM G28标准和不同温度的硫酸、盐酸、硝酸介质对此合金做了腐蚀试验,考察介质温度对腐蚀速率的影响,通过计算合金的腐蚀速率来评价其耐腐蚀性能的好坏。在氧化性腐蚀介质中,随着合金中铬含量提高,钼含量减少,合金抗氧化性介质腐蚀的能力提高。在还原性介质中,钼的加入,能够促使合金钝化,使得合金具有耐还原介质腐蚀的能力和耐点蚀的能力。 电化学腐蚀性能研究表明,Ni-Cr-Mo系合金在0.5mol/L H_2SO_4溶液中表现了较好电化学腐蚀性能。在0.5mol/L H_2SO_4溶液中,镍基合金阳极极化曲线具有典型的活化-钝化转变特征。在工业上,利用金属活化-钝化转变特征原理来进行金属的阳极保护。 (2)高温氧化性能研究表明,镍基合金的氧化曲线呈近似抛物线,具有比较好的抗高温氧化性能。结合合金表面的SEM形貌和EDAX分析表明,合金表面产生的NiCr_2O_4、Cr_2O_3等氧化物,这些氧化物组织致密,阻碍了氧元素向内扩散、镍元素的向外扩散,提高了合金的抗氧化性能。 (3)通过对熔敷金属固溶处理后的金相分析,合金中晶界和晶内析出相明显减少,合金的成分得到了均匀化。按照ASTM G28标准对固溶前后的镍基合金进行腐蚀对比试验,固溶处理后合金的耐腐蚀性能得到了很大的提高。