S32750超级双相不锈钢TIG自熔焊接接头组织及力学性能

对S32750超级双相不锈钢薄板进行了5个热输入条件下的TIG自熔焊接试验,采用光学显微镜、激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜对焊接接头的显微组织进行了观察与分析,并检测了焊缝的N含量及焊接接头的力学性能。结果表明,在焊缝金属中,随着热输入的增加,晶界处和晶粒内部的奥氏体均变粗变大,铁素体含量呈线性下降。不同热输入下的焊接接头硬度均高于母材,但热输入大的焊接接头拉伸性能低于母材。     

热输入对LDX 2304节镍型双相不锈钢TIG焊接接头点蚀行为的影响

利用显微组织观察和恒电位临界点蚀温度测试法研究了热输入对LDX 2304节镍型双相不锈钢TIG焊接接头的微观形貌演变和点蚀行为的影响。结果表明,在低的热输入条件下,焊接接头铁素体含量过多,容易在铁素体相中形成点蚀。随着热输入的增加,WM和HAZ的铁素体含量先降低后增加,接头的临界点蚀温度(CPT)先增大后降低。当热输入达到5.04 kJ/mm时,焊接接头的两相体积比和点蚀抗力达到最佳。     

超级双相不锈钢焊接接头的耐蚀性能

通过SEM和EDS研究了采用不同焊接工艺后超级双相不锈钢UNSS32750焊接接头的两相比例及成分变化,并采用临界点蚀温度和浓硝酸法测试比较了不同焊接工艺接头的耐点蚀和晶间腐蚀性能.结果表明,焊接中较高的热输入、加填焊丝和背面采用氮气保护焊的方法可以稳定焊接接头中的奥氏体相的比例,并且较高的热输入,使得焊接接头冷却速度相对较慢,有助于铬的扩散而消除晶界贫铬现象,减小晶间腐蚀倾向;而与此相反的是较高的热输入,会导致两相中元素分配不均衡使铁素体相优先发生腐蚀,从而恶化材料的整体耐点蚀性能.     

热处理对核级不锈钢焊缝组织和点蚀性能的影响

采用激光焊接技术对国产核级不锈钢进行焊接,通过显微组织分析和点腐蚀试验,研究不同热处理温度和时间对焊缝组织和点蚀性能的影响规律和机制。结果表明:原始焊缝中残留着大量板条状δ-铁素体相,在敏化区间内,提高热处理温度,焊缝中δ-铁素体相细化,含量降低,导致焊接接头抗点蚀性能降低;同一温度下延长热处理时间,δ-铁素体相含量下降且没有析出相析出,焊接接头抗点蚀性能增强。     

S32750双相不锈钢焊接工艺试验研究

通过对S32750双相不锈钢的焊接性分析,认为双相不锈钢焊接过程中,严格控制每层/道焊接热输入量是保证焊接接头综合性能的关键因素。通过选择合适的焊接工艺参数,按照美国ABS船级社规范进行了管道垂直固定和管道水平固定两种位置钨极氩弧焊工艺试验,对微观组织、铁素体含量和点腐蚀试验进行观察与测试。结果表明,铁素体和奥氏体两相组织形态正常,无二次相;焊缝区及热影响区铁素体含量为35%～57%,满足ABS规范铁素体含量30%～70%的要求;按照ASTM G48-A法进行50℃点腐蚀试验,腐蚀率及表面点蚀情况均满足ABS规范要求。     

焊接方法对S22053双相钢焊接接头组织和性能的影响

针对厚度为10 mm的S22053双相钢,分别采用钨极氩弧焊和等离子弧焊进行焊接,并通过力学性能测试、金相组织分析以及耐点蚀试验对不同焊接方法下焊接接头的拉伸强度、冲击吸收能量、金相组织、铁素体含量以及耐点蚀性能进行对比分析。试验结果表明:两种焊接方法均能够获得综合性能良好的焊接接头;相比钨极氩弧焊,采用等离子弧焊进行焊接极大地提高了双相钢的焊接生产效率;两种焊接方法的焊缝及热影响区均为奥氏体及铁素体的两相组织,但形态分布呈现出一定的差异,等离子弧焊焊缝及热影响区奥氏体含量均低于氩弧焊焊缝;相比钨极氩弧焊,等离子弧焊的双相钢焊接接头具有更为优良的耐点蚀性能。     

线能量对超级双相不锈钢S32750焊接接头组织和性能的影响

采用气体保护焊对超级双相不锈钢S32750厚壁板进行焊接,通过分析焊接接头的铁素体含量、硬度及金相组织,研究焊接线能量对超级双相不锈钢S32750焊接接头组织和性能的影响规律,确定了合理的焊接工艺,对生产过程中超级双相不锈钢的焊接具有较好的指导作用。     

双相不锈钢CMT-P复合焊接微区组织特征

引入CMT-P复合焊接方法成功制备了成形质量优异的UNS S32750超级双相不锈钢焊接接头,选用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪及透射电镜等设备研究了接头不同区域的微观组织. 结果表明,焊缝、热影响区和母材组织呈现显著差异. 与母材和焊缝相比,热影响区内奥氏体含量最低(32.3%),但焊接接头各微区的奥氏体含量均满足不低于30%的标准要求．由于焊接热循环过程中再加热的作用,焊根及热影响区中析出了尺度和形貌均不同的晶粒内γ₂和晶粒边界γ₂,而焊缝填充区没有γ₂析出．此外,焊根和热影响区均析出了短棍状Cr₂N,主要分布在铁素体晶粒内和晶粒边界,Cr₂N析出致使相邻铁素体基体形成了明显的贫Cr区．     

基于国产核级焊材的2205双相不锈钢焊接接头性能分析

采用国产核级ER2209焊丝,选用合适的焊接工艺参数对2205双相不锈钢进行焊接,并对焊接接头的性能进行分析。结果表明,国产核级焊丝焊接接头的力学性能优异,当热输入为1.15 k J/mm时,铁素体含量达到45.3 FN,且铁素体含量随着热输入的增加而减少;焊缝中Co,B等元素含量较低,满足核级焊材要求,焊缝组织为铁素体+奥氏体的双相组织,奥氏体主要以孤岛状和条块状分布在铁素体基体上,且焊缝中未发现有害相的析出,能与母材实现较好的组织匹配。     

超级双相不锈钢SAF2507焊接热模拟组织的耐点蚀性

采用Gleeble 3800热力模拟机对超级双相不锈钢SAF2507焊接热影响区组织进行模拟,研究了不同热输入条件下焊接热影响区显微组织和合金元素含量的变化,通过电化学循环伏安法评价了该组织的耐蚀性。研究结果表明,热输入由0.807 k J/mm增加至2.552 k J/mm时,模拟热影响区上奥氏体以晶内奥氏体、晶界奥氏体和魏氏奥氏体3种形貌析出,含量由40%增加到52%。各个热输入时奥氏体的PRE值均大于铁素体的PRE值,因此奥氏体含量的增加使热影响区组织的点蚀电位从1030 m V提高至1082 m V。但是继续增加热输入至2.965 k J/mm时,在两相交界处观察到有粒状的χ相析出。虽然该组织上奥氏体含量仍有增加,但是χ相的析出却导致组织的点蚀电位降至1065 m V。     

UNS S32304双相不锈钢等离子弧焊接头的组织及其耐点蚀性能

采用恒电位临界点蚀温度(CPT)法,利用OM,SEM,EDX和恒电位极化技术等研究了等离子弧焊接对双相不锈钢UNSS32304焊接接头微观组织及其耐点蚀性能的影响.结果表明,焊接接头热影响区和熔合区微观组织较母材相比发生了显著变化,两相比例严重失衡,铁素体所占比例均大于70%;两区域微观组织形态发生明显变化.且在铁素体晶粒内及两相相界处析出大量氮化物;焊接接头的耐点蚀性能明显下降,点蚀优先发生在高温热影响区所在的铁素体晶粒内.     

焊接热输入对SCW550/Q345B异种钢焊接接头组织和性能的影响

研究了焊接热输入对SCW550/Q345B异种钢焊接接头组织及性能的影响。结果表明:随着焊接热输入的增大,热影响区粗晶区先共析铁素体和侧板条铁素体含量增加,降低接头韧性;奥氏体晶粒、魏氏体的数量随焊接热输入的增加而增大,从而导致接头脆性增加。因此,应采用较小的焊接热输入进行SCW550/Q345B异种钢接头焊接。     

UNS S32750超级双相不锈钢激光焊接头微观组织与耐蚀性能

以UNS S32750超级双相不锈钢为研究对象,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子探针显微分析仪对激光焊接头微观组织和元素分布进行表征,采用临界点蚀温度测试方法研究激光功率对激光焊接头点蚀行为的影响规律.结果表明,提高激光功率可显著增加焊缝中奥氏体含量,并且在一定程度上抑制Cr₂N析出.此外,激光焊焊缝具有比母材更低的耐点蚀性能.但随着激光功率的增加,焊缝中耐蚀的奥氏体含量增加,同时降低了Cr₂N析出倾向,因此其耐点蚀性能也逐渐增强.与双相钢母材相比,激光焊焊缝中Cr,Ni,Mo等合金元素在铁素体与奥氏体中的分配差异性显著减小,而N原子的分配差异性增加,因此焊缝中铁素体具有比奥氏体更低的耐点蚀指数,进而优先被选择性腐蚀.对于双相钢母材,点蚀主要发生在δ/γ相界和夹杂处,而激光焊焊缝的点蚀主要以铁素体内大量析出的Cr₂N作为点蚀萌生位置,并向弱相铁素体内快速发展.     

双相钢焊接接头微观组织表征及性能分析

针对S22053双相钢的氩弧焊多层多道焊接接头,通过力学性能试验对接头的强度、硬度及冲击性能进行了测试,并对接头各区域的组织进行了分析,依据ASTM A923《检测锻制双重奥氏体-铁素体不锈钢中有害金属间相的标准试验方法》对接头的耐点蚀性能进行了测试,测试结果表明:S22053多层多道焊接接头具有良好的综合力学性能及耐腐蚀性能;焊缝区及热影响区组织为奥氏体和铁素体,其中铁素体含量分别为48. 9%及62. 43%,焊缝区及热影响区的奥氏体包含晶粒边界奥氏体、魏氏奥氏体以及晶粒内奥氏体组织,且元素分布存在一定差异;在奥氏体相中易于富集Ni,N元素,Cr,Mo元素富集于铁素体相。     

430铁素体不锈钢超窄间隙焊接试验

铁素体不锈钢焊接时,需采用低热输入,以防止因热影响区晶粒粗化而导致的接头局部脆化.采用间隙宽度为3.2 mm的焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法,对430热轧板进行焊接试验.利用底部衬条获得了熔合良好的根焊,该方法焊接热输入可低至0.32 kJ/mm;热影响区窄,约为0.25 mm;铁素体晶粒未严重粗化,晶粒度为5.5 ～6级.采用ER309焊丝,焊接接头焊缝组织为奥氏体+板条状铁素体;在焊接热循环过程中,热影响区部分组织发生α→γ→M相变,最终组织为铁素体+马氏体;快速冷却促使铁素体晶粒内优先析出M23C6或M23(C,N)6.焊缝与母材为高强匹配,热影响区冲击韧性与母材相当.     

Q345超细晶粒钢的焊接性能

对7.5 mm厚Q345超细晶粒钢板卷进行了两种焊丝(φ1.2 mm药芯和实芯)3种热输入(4～10 kJ/em)的系列CO2气体保护焊接试验,研究了焊丝和热输入对焊接接头组织和性能的影响.结果表明,热输入为4 ～ 10 k.J/cm的气体保护焊,可得到满足性能要求的焊接接头;热输入为4～6kJ/cm时,焊接接头粗晶区主要由贝氏体和马氏体构成,且药芯焊丝接头粗晶区马氏体含量高于实芯焊丝接头粗晶区,导致了药芯焊丝接头粗晶区较高的硬度;热输人为10 kJ/cm时,焊接接头粗晶区主要由铁素体构成.拉伸试验和硬度试验表明,母材是焊接接头中的薄弱部位.冲击试验结果表明,焊缝区、热影响区冲击性能与母材在同一水平.     

热输入对双相不锈钢管接头力学和腐蚀性能的影响

采用两种焊接工艺对双相不锈钢管道进行全位置焊接，对比研究了不同热输入条件下焊接接头的组织、力学性能和抗腐蚀性能，并用扫描电镜分析了缝隙腐蚀后蚀坑的组织特征。结果表明，焊接热输入是影响焊接接头相比例的一个重要参数，焊接采用高热输入时，尽管会使凝固组织铁素体晶粒易长大，但却会促使较多的奥氏体转变。同时相比例又影响着焊接接头的拉伸、冲击韧度等力学性能。蚀坑扫描电镜结果显示铁素体相优先被腐蚀，露出管状的奥氏体组织，这是由于合金元素在两相中的分配比例不同造成的电化学势差，进而形成局部选择性腐蚀。     

固溶处理对奥氏体不锈钢铸件焊接接头铁素体含量和性能的影响

采用多角度割线法和计算机图像处理法测定了固溶处理前后铸造奥氏体不锈钢焊接接头的铁素体含量,分析了焊接接头的微观组织、冲击性能、拉伸性能及抗晶间腐蚀性能。结果表明,焊接接头焊缝区铁素体含量较多,热影响区较少。固溶处理后焊接接头铁素体含量明显降低,焊缝区铁素体组织从板条状转变为弥散的点状,大量的硬脆析出相溶解,焊接接头冲击韧性显著升高,伸长率大幅增加,抗晶间腐蚀性能明显改善。     

热输入对T4003/Q450NQR1异种钢焊接接头组织及性能的影响

采用奥氏体焊材ER309LSi-G焊丝对T4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢异种钢进行两种不同焊接热输入的MAG焊接,通过显微组织和力学性能等试验,对两种焊接接头性能进行研究。结果表明:两种焊接接头均未发现缺陷,焊接接头性能较好。与0.82 kJ/mm热输入比较,0.62 kJ/mm热输入下的焊接接头冲击韧性及硬度较好,熔合线较窄,晶粒度较为细小,拉伸数值较高,更加适用于T4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢异种钢焊接。     

热输入对T4003/Q450NQR1异种钢焊接接头组织及性能的影响

采用奥氏体焊材ER309LSi-G焊丝对T4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢异种钢进行两种不同焊接热输入的MAG焊接,通过显微组织和力学性能等试验,对两种焊接接头性能进行研究。结果表明：两种焊接接头均未发现缺陷,焊接接头性能较好。与0.82 kJ/mm热输入比较,0.62 kJ/mm热输入下的焊接接头冲击韧性及硬度较好,熔合线较窄,晶粒度较为细小,拉伸数值较高,更加适用于T4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢异种钢焊接。