双相不锈钢焊接接头的耐腐蚀性能

根据母材临界点蚀温度(CPT)的试验结果,利用小试样的腐蚀实验方法研究了奥氏体-铁素体双相不锈钢焊接接头的耐点蚀性能.结果表明,手工电弧焊工艺过程对双相不锈钢材料的耐点蚀性能具有显著的影响,点蚀优先发生在焊缝金属或焊接热影响区中.双相不锈钢材料的耐点蚀性能与材料本身奥氏体和铁素体相比例有关.腐蚀试样的表面状态(粗糙程度)对母材金属的耐点蚀性能有明显的影响.表面越粗糙,耐点蚀性能越差,临界点蚀温度越低.     

2205双相不锈钢搅拌摩擦焊接头组织和性能

采用不同搅拌头转速,研究了搅拌头转速对4 mm厚2205双相不锈钢板材搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响. 结果表明,当焊接速度为50 mm/min时,搅拌头转速在600 ~ 800 r/min的范围内,均可获得表面成形良好且内部无缺陷的接头.接头搅拌区在动态再结晶的作用下组织得到细化,硬度值较高,热影响区在焊接热作用下组织粗化,硬度值较低.整个接头的铁素体含量在50% ~ 60%范围内,且随着转速的升高搅拌区的铁素体含量有所增加. 当转速为600 r/min时,接头的抗拉强度达到最大824 MPa,为母材的97.3%,断裂位置为接头的热影响区.     

SAF2205双相不锈钢对接焊焊接工艺的评定

研究了SAF2205双相不锈钢在不同焊接工艺和层问温度下焊接接头的组织和力学性能.结果表明:在所采用的焊接工艺参数下,GTAW和SMAW均能得到合格的焊缝,GTAW获得的焊接接头的组织和相比例优于SMAW,冲击韧度高于SMAW.连续焊时得到的金相组织严重奥氏体化.     

SAF2205双相不锈钢多层多道焊接头的组织及性能

采用TIG/PAW复合焊接对SAF2205双相不锈钢进行多层多道焊接,并进行固溶处理,利用OM、SEM、EBSD等设备,通过电化学腐蚀、拉伸、冲击等试验研究焊缝组织演变与综合性能的关系.结果表明:TIG填丝盖面焊接处的焊缝铁素体含量为70.5%,由于添加焊丝的原因,焊缝奥氏体晶粒最大为177 μm²,大于母材142 μm²;PAW焊缝铁素体含量为65.4%,因为焊接顺序的不同,后续焊接对焊缝有加热作用,导致铁素体含量最少;在TIG焊缝中,热输入较大,导致铁素体晶粒粗化最大为8 147 μm²,大于母材264 μm²,导致奥氏体形核位置减少,奥氏体仅为3.96%.在1 050℃固溶处理60 min后焊缝两相接近1∶1,并且奥氏体趋于均匀化,随固溶时间的延长耐腐蚀性增强.焊态焊缝抗拉强度大于846 MPa,拉伸断裂均在母材.焊缝冲击吸收能量为144 J,小于母材(156 J),焊缝表现为复合断裂.     

双相不锈钢复合钢板的焊接

举世瞩目的三峡工程在排砂钢管的制作安装中,选用了双相不锈钢复合钢板,这在国内水电建设中尚属首次.而双相不锈钢复合钢板的焊接在金属结构制作安装中要求高,难度大.为此进行了大量的工艺评定、焊工培训以及产品焊接等应用研究.较全面地掌握了双相不锈钢复合钢板的焊接技术,保证了三峡工程金属构件的制造安装.     

双相不锈钢复合钢板的焊接

阐述了双相不锈钢复合钢板的焊接性,通过焊接工艺评定确定了焊接工艺参数,并将其应用在焊接工程中,获得了满意的焊接质量,满足了设计与规范要求,为同种材料的焊接积累了宝贵的经验.     

2205双相不锈钢薄壁小径管钨极氩弧焊接头组织和性能

采用钨极氩弧焊方法,以ER2209为填充材料,98%Ar+2%N2作为保护气体,对φ18 mm×1.5 mm小管径、薄壁2205双相不锈钢管进行了焊接,利用无损检测、力学性能试验及金相组织观察等手段研究了2205双相不锈钢超薄壁小径管焊接接头的组织和性能。结果表明,焊缝成形良好,焊接接头抗拉强度为668 MPa,不低于母材,断裂位置发生在热影响区,母材、热影响区及焊缝硬度260～280 HV,满足ASTM A790标准要求,并且焊接接头具有良好的抗弯曲性能;相间边界平滑,无不良金属间化合物相;根据ASTM E562标准方法检测热影响区中铁素体含量,约占50%～70%,和奥氏体组织两相比例基本平衡;焊接接头抗点蚀性能满足ASTM G48标准要求,其腐蚀率最大5.1 mg/(dm·d)。     

时效温度对新型LDX 2404双相不锈钢点蚀行为的影响

利用恒电位临界点蚀温度测试法和微观组织观察法研究了时效温度对LDX 2404双相不锈钢的微观组织演变和点蚀行为的影响。结果表明,1050℃固溶时点蚀优先在奥氏体相内萌生,此时样品的奥氏体相为弱相。在600⁹50℃时效15 min后LDX 2404双相不锈钢铁素体和奥氏体相界处有大量σ相、Cr₂N和M₂₃C₆等二次相析出。随时效温度的升高,虽然Cr₂N和M₂₃C₆的析出量不再继续增加,但σ相的析出量急剧增加并在850℃达到最大值。当温度升到950℃后,二次析出相在基体中重新溶解。850℃为LDX 2404双相不锈钢点蚀抗力最低的鼻尖时效温度。     

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．     

双相不锈钢不同电弧焊接方法的接头性能对比分析

利用焊条电弧焊(SMAW)、钨极氩弧焊(TIG)、埋弧焊(SAW)三种焊接方法对15mm厚2205双相不锈钢工业板进行了焊接试验,分析了焊后接头的微观组织、力学性能和腐蚀性能.结果表明,不同司焊接方法得到的接头焊缝区及热影响区α相比例均在30%～60%范围内,接头抗拉强度与母材相当,TIG和SAW接头焊缝区-40℃冲击...     

固溶温度对2205双相不锈钢组织和点蚀性能的影响

对2205双相不锈钢热轧板进行了不同温度的固溶处理,采用光学显微镜和扫描电镜分析了不同固溶状态下的组织演变规律,通过FeCl₃溶液浸泡法研究了固溶温度对2205双相不锈钢点蚀性能的影响。结果表明,950 ℃固溶处理后,组织中有s相;经1000~1100 ℃固溶处理后,由奥氏体和铁素体两相组成。随固溶温度升高,铁素体含量逐渐增加,奥氏体晶粒度减小,孔蚀数量、孔蚀平均尺寸和腐蚀速率均呈下降趋势。经1100 ℃×20 min水冷固溶处理后,奥氏体和铁素体含量约各占一半,组织均匀,表现出良好的耐点蚀性能。     

2205双相不锈钢焊接热影响区的组织转变行为

通过焊接热模拟方法和现代材料组织分析技术,研究了冷却时间t8/5和t12/8对2205双相不锈钢模拟热影响区(HAZ)组织转变行为的影响.结果表明,固定t12/8,改变t8/5,2205双相不锈钢模拟HAZ的组织形态和相比例相差不大,用t8/5作为参数研究这种材料HAZ组织转变行为是不恰当的;固定t8/5,改变t12/8,2205双相不锈钢模拟HAZ的组织形态和相比例变化比较大,t12/8是影响这种材料HAZ组织的本质因素,用它来研究对2205双相不锈钢HAZ组织的影响更为确切.冷却时间t12/8对2205双相不锈钢模拟HAZ组织的影响规律是,随着t12/8的增加,奥氏体由原来的长条状逐渐变成树枝状,晶界和晶粒内部均析出奥氏体,相互交集在一起形成网状.铁素体的比例随着冷却时间t12/8的增加而缓慢下降;2205双相不锈钢模拟HAZ组织中奥氏体和铁素体晶内比母材有更多的位错.     

2205双相不锈钢与304奥氏体不锈钢的焊接

采用焊条电弧焊(SMAW),以E2209作填充材料对2205双相不锈钢与304奥氏体不锈钢异种金属焊接工艺进行研究,通过优化焊接工艺参数,获得了具有良好力学性能和合适双相比例的焊接接头.接头力学性能测试表明,拉伸试样断裂发生在强度相对较低的304母材侧;2205母材侧热影响区的显微硬度值高于焊缝和2205母材,而304...     

2205双相不锈钢摩擦焊接头显微组织及微区蠕变性能

对2205不锈钢进行连续驱动摩擦焊接,通过光学显微镜观察接头显微组织,利用纳米压痕仪对接头组织中铁素体(δ相)和奥氏体(γ相)进行硬度测试及压痕蠕变行为分析。结果表明,摩擦焊接头由塑性变形区及焊合区构成,变形区内γ相与δ相相比,因塑性流动而硬化的现象更为显著,且具有更高的纳米硬度和弹性模量;基于保载过程中应变率和硬度对数关系,经线性拟合得到蠕变应力指数n,能够较好地反映δ相和γ相的蠕变特性,而且纳米硬度值越高,蠕变应力指数越小。     

2205双相不锈钢焊接接头微区耐点蚀性能分析

采用光学显微镜观察了2205双相不锈钢焊接接头的组织形貌,采用自制的微电化学测试系统测量了母材、焊缝和HAZ的微区循环伏安曲线.结果表明,2205双相不锈钢焊接接头的组织为铁素体＋奥氏体,焊缝中铁素体含量约为48%,与母材相当,HAZ中铁素体平均含量高于50%;在3.5%的NaCl溶液中2205双相不锈钢焊接接头焊缝微...     

2205不锈钢摩擦焊接头组织及残余应力分布

采用X射线衍射技术对2205双相不锈钢焊接界面残余应力进行测试,同时利用光学显微镜及电子背散射衍射技术(EBSD)对接头旋合区（RZ）、热机影响区（TMAZ）及热影响区（HAZ）微观组织进行分析。结果表明：接头轴向、径向残余应力均表现为压应力状态,呈单边V形分布,其中轴向残余应力峰值(－287 MPa)位于热机影响区(TMAZ)边缘,该区域α相和γ相在焊接过程中,在剪切及摩擦作用下,发生剧烈扭曲;而焊缝中心旋合区具有明显的动态再结晶特征,呈细小等轴晶状(3~4 μm),残余应力仅为在－15~－54 MPa。     

焊接工艺对2205双相不锈钢焊接接头组织与性能的影响

采用等离子弧焊打底,分别用钨极氩弧焊盖面和熔化极氩弧焊盖面两种焊接工艺对2205双相不锈钢进行焊接,并对焊接接头进行了固溶处理。对采用两种焊接工艺的焊件的铁素体-奥氏体两相比例以及抗点腐蚀性能进行了分析和检测。结果表明,两种焊接工艺都可以满足焊接接头的各项性能技术要求,钨极氩弧焊焊盖面的焊接接头铁素体含量低于熔化极氩弧焊焊盖面,且冲击韧性也优于熔化极氩弧焊焊盖面,而熔化极氩弧焊焊盖面的焊接接头的抗点腐蚀性能优于钨极氩弧焊焊盖面。