鎳基高溫合金的兩種冶煉工藝:真空感應爐—電渣重熔和電弧爐—爐外精煉。真空感應爐冶煉中的脫氧和脫硫操作對提高耐蝕合金的純凈度有重要作用。電渣重熔可以顯著提高鎳基耐蝕合金的耐蝕性和熱塑性,還可以降低硫含量。電弧爐—爐外精煉可以降低生產成本,獲得純凈度較高的組織。以油井管用028鎳基耐蝕合金為例,其冶煉采用真空感應爐—電渣重熔冶煉工藝,生產成本較高;采用電弧爐—AOD冶煉工藝,生產成本低,適合于大批量生產。作為機械零部件三種主要失效形式之一,腐蝕問題直接關系到國民經濟各個領域。鑒于此,本文參考現(xiàn)今*耐蝕合金,通過向鎳合金中添加銅、鈦、鐵元素,設計了6種通用性Ni-Cr-Mo-Mx耐蝕合金。采用手工電弧爐熔煉,制備出Ni-Cr-Mo-Mx耐蝕合金,并在1140℃保溫2.5h固溶處理。針對所制試樣,從浸蝕、電化學腐蝕和高溫氧化三個方面進行耐蝕性能及其機理的研究。將所制合金分別在H2SO4、HCl、混合酸（10%HC1+10%HNO3）及6%FeCl3溶液中進行浸泡腐蝕試驗,試驗溫度為90℃。結果表明,合金的腐蝕速率隨著鹽酸酸濃度升高而上升;60%的硫酸腐蝕性zui強。通過測定Ni-Cr-Mo-Mx合金在不同濃度的硫酸、鹽酸以及6%FeCl3溶液中的陽極極化曲線,獲得不同成分的合金在相同電解質中的極化曲線的腐蝕電位、腐蝕電流、致鈍電位及維鈍電流、塔菲爾斜率的倒數(shù)等的變化,對合金中所添加元素的耐蝕作用進行了較全面地分析。結果表明,在硫酸中3%Cu含量的合金耐蝕性zui強。在鹽酸中,合金的耐蝕性隨著Cu含量的增加而減弱。Ti會增強合金耐氧化性介質中的耐蝕性,減弱合金的耐還原性介質腐蝕和耐點蝕的能力,Fe會降低合金耐氧化性和還原性介質腐蝕的能力,會提高合金耐點蝕的能力。采用增重法在800℃研究了Ni-Cr-Mo-Mx合金的抗高溫氧化性能。結果表明,此合金的氧化增重曲線符合對數(shù)規(guī)律。Cu會降低合金抗高溫氧化性能,Ti會提高合金耐高溫氧化性能。
鎳基合金N08825的機械結合雙金屬復合管提出新的焊接工藝，并對雙金屬復合管焊接接頭進行了力學性能以及耐蝕性能的評價，以期為川渝地區(qū)高腐蝕性油氣田采用雙金屬復合管防腐提供一定的。研究結果表明：X52/N08825、X65/N08825兩種雙金屬復合管焊接接頭均未出現(xiàn)宏觀裂紋、各區(qū)域微觀組織均勻；焊縫各區(qū)域的硬度值均高于母材，熱影響區(qū)到母材硬度逐漸降低，并接近母材，熱影響區(qū)硬度波動較大；復合管焊接接頭拉伸斷裂位置均位于母材靠近熱影響區(qū)區(qū)域；X52/N08825雙金屬復合管焊接接頭無論是正彎還是側彎，均無裂紋出現(xiàn)，而X65/N08825雙金屬復合管焊接接頭，其側彎試樣無裂紋出現(xiàn)，而正彎試樣出現(xiàn)一個5_的裂紋;復合管焊接接頭焊縫處沖擊吸收功高于熔合區(qū)，X65/N08825雙金屬復合管焊接接頭焊縫區(qū)、熔合區(qū)沖擊韌性均優(yōu)于X52/N08825雙金屬復合管焊接接頭；在模擬普光氣田工況環(huán)境下，復合管鎳基合金N08825襯層母材、焊接接頭均表現(xiàn)較強的耐蝕性能，且失重腐蝕平均腐蝕速率均小于NACE標準對腐蝕程度的zui低要求0.025mm/a,屬輕微腐蝕；復合管鎳基合金N08825襯層母材、焊接接頭試樣均未發(fā)生應力腐蝕開裂裂紋，應力腐蝕開裂敏敏感性較低；復合管焊接接頭經酸性硫酸銅溶液浸泡24h后，彎曲180°試樣未出現(xiàn)裂紋，表現(xiàn)出較低的晶間腐蝕敏感性；鎳基合金N08825母材腐蝕電位相對于復合管焊接接頭的腐蝕電位較正，鎳基合金N08825母材及復合管焊接接頭陽極極化曲線較陡，陽極電極極化過程難以進行，耐腐蝕性能好。
