1Cr13与1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接接头组织及性能研究

通过钨极氩弧焊方法,在一定工艺条件下对1Cr18Ni9Ti与1Cr13实施焊接,并采用LOM、SEM对1Cr13马氏体型与1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢焊接接头进行金相组织、断口形貌观察及分析,利用显微硬度计、电子万能拉伸机测量了焊接接头的力学性能.结果表明,通过手工钨极氩弧焊,采用直流正接法(焊接电流为80 A,焊接速度为110 mm/min)能够获得外观平整、组织均匀,力学性能满足要求的焊接接头.     

1Cr18Ni9Ti冷拉钢丝的再结晶退火

探索了再结晶退火加热温度和保温时间对?0.4 mm的1Cr18Ni9Ti冷拉钢丝力学性能的影响。将再结晶退火保温时间设置为6 min不变,再结晶退火加热温度在800～940℃范围内变化时,钢丝的抗拉强度随着加热温度升高逐渐下降,伸长率随着加热温度升高呈现先升高后下降趋势;将再结晶退火加热温度设置为860℃不变,再结晶退火保温时间在1～14 min范围内变化时,钢丝的抗拉强度随着保温时间延长逐渐下降,伸长率随着保温时间延长呈现下降趋势。1Cr18Ni9Ti冷拉钢丝采用不完全再结晶退火工艺时,通过"进炉计时"替代常规的"到温计时"方式,能够获得相对稳定的力学性能。     

1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的真空固溶渗氮处理

为了提高表面硬度和耐磨性,对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行真空固溶渗氮处理。采用金相显微镜,X射线衍射仪、显微硬度计和耐磨试验机分析了渗氮层的组织与性能。结果表明,1Cr18Ni9Ti不锈钢经1 050℃真空固溶渗氮8 h后,获得了由γ′-Fe4N、CrN及含氮奥氏体组成的渗氮层;渗氮层组织致密,表面硬度为900~950 HV,有效渗层深度200μm以上;合金耐磨性得到改善,磨损失重仅为基体合金的1/26。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢超窄间隙焊接接头组织与性能分析

采用超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接方法进行了1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的超窄间隙焊接试验,并对所得超窄间隙焊接接头的组织及性能进行了测试和分析。结果表明,1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢超窄间隙焊接接头的根焊焊缝区晶粒为等轴晶,而填充焊和盖面焊的焊缝区晶粒则为粗大的柱状晶。等轴晶和柱状晶的基体均为奥氏体,晶粒内部均分布有少量板条状铁素体。超窄间隙焊接接头的填充焊缝和根焊焊缝具有与母材相当的硬度,而盖面焊缝的硬度则略低于母材。超窄间隙焊接接头除了收缩率和冲击功比母材的略低外,抗拉强度、屈服强度及伸长率明显高于母材所对应性能的最低值。此外,试验还测得超窄间隙焊接接头的腐蚀速率为0.417 g/(m2·h),该值明显低于母材的腐蚀速率。     

1Cr18Ni9钢的组织及性能与拉伸变形的关系

研究了热电锅炉用1Cr18Ni9钢管经变形和时效处理后的组织、性能与拉伸变形的关系。研究结果表明:钢管的抗拉强度,屈服强度和硬度随着变形量增加而增加,断后伸长率随之下降。随着钢管变形程度增加,硬度大幅上升;而时效时间对硬度影响较小。经800℃×3 000 h的时效处理后,未预变形的钢管在750℃下的高温塑性有所降低;而拉伸变形后钢管在750℃下的高温塑性有小幅提高。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢的锻造

介绍了1Cr18Ni9Ti不锈钢的特性、锻造工艺特点和热处理规范。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢大管道的焊接

采用TIG+MAG焊接工艺焊接1Cr18Ni9Ti不锈钢大管道。TIG焊内、外填丝法焊底层,MAG焊填充及盖面层。该工艺解决了以往采用TIG焊或手工电弧焊效率低、成本高、质量难以保证的问题。     

1Cr18Ni9Ti微塑性变形行为的研究

本文研究了1Cr18Ni9Ti在固溶态及预形变状态的微塑性变形规律和机理。在微塑性变形的不同阶段中,Ⅰ阶段对应晶界附近区域位错的运动与耗竭;Ⅱ阶段对应于晶粒内部位错全面开动与增殖并有晶界发射位错,相当于宏观变形的初始阶段。预变形对1Cr18Ni8Ti的宏观屈服强度σ_0.2与微屈服强度σ_(mys)(1~(-6))具有不同的影响规律。     

ZG1Cr18Ni9奥氏体不锈钢的渗硼

对ZG1Cr18Ni9奥氏体不锈钢进行了渗硼处理,渗硼剂采用含双活化剂(氟硼酸钾和氯化铵)的粉末渗硼剂:碳化硼+碳粉+碳化硅+氟硼酸钾+氯化铵,渗硼温度为950 ℃,渗硼时间为7 h.在金相显微镜下观察渗层组织致密,齿型平坦,并测得渗层的厚度为38～42 μm;经X射线衍射分析以及扫描电镜观察表明,渗层主要由FeB相组成,在过渡区有明显的增铬现象,说明硼化物层有一定的排铬作用.利用显微硬度计测得渗后形成的硼化物层的硬度可达2000 HV0.1.沿硼化物-过渡区-基体方向,硬度值呈逐渐下降趋势.渗层的脆性较小,脆性级别为2级.ZG1Cr18Ni9奥氏体不锈钢通过含双催渗剂的渗硼剂渗硼,组织均匀且与基体结合紧密,硬度明显提高.     

1Cr18Ni9Ti不锈钢半固态浆料的制备和轧制

研究了1Cr18Ni9Ti不锈钢半固态浆料的制备和轧制规律，结果表明：在本实验条件下，当搅拌时间为2—3min时，可以获得尺寸大小为10m-200μm、固相率为50％—60％的球状初生奥氏体的半固态浆料，便于从搅拌室底孔中放出，浆料可以实现顺利轧制，但球状初生固相颗粒与液相发生了分离，球状初生固相颗粒集中在轧材的心部，而液相偏聚在轧材的四周；经过一道次轧制，1Cr18Ni9Ti不锈钢半固态浆料轧制板材的常温强度比常规热轧板材的强度高，但延伸率下降。     

奥氏体不锈钢热浸镀铝层的抗氧化特性

为进一步提高奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti的高温使用性能,对该钢进行了热浸镀铝处理和抗高温氧化性能的试验.试验结果表明:经热浸镀铝处理后,奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti的抗高温氧化性能明显得到改善,其热浸镀铝层的抗高温氧化行为符合抛物线规律.1 000℃抗氧化试验表明:在高温氧化过程中,表层Al2O3氧化膜及扩散层中的金属间化合物FeAl相和β-NiAl相起到抗氧化作用.     

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 采用拉伸试验、金相分析和能谱分析等方法对1Cr18Ni9Ti不锈钢高压油管开裂的原因进行了分析。分析结果表明,高压油管的开裂是应力腐蚀开裂造成的。油管的固溶处理工艺不当,没有有效消除冷轧过程所产生的应力,材料处于严重的加工硬化状态,增加了材料的应力腐蚀敏感性。热轧过程产生的大量水蒸汽并含有氯和氧是引起高压油管应力腐蚀开裂的环境因素。     

1Cr18Ni9Ti高温氧化行为研究

采用熔模精密铸造法制备1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢,用氧化增重法在800℃对1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢进行100 h氧化腐蚀实验.采用扫描电镜(SEM)观察其基体组织及各氧化阶段的显微组织彤貌;采用X射线衍射仪(XRD)对该材料最终高温氧化产物进行定性分析.结果表明:ICr18Ni9Ti耐热不锈钢在800℃下的氧化曲线符合抛物线规律;其氧化破坏形式以点蚀为主;最终氧化产物由CrO、Fe2O3(六方)、Fe2O3(立方)、CrTiO3、NiTiO3和Ni3TiO5等混合组成.     

激光电子散斑干涉技术监测1Cr18Ni9Ti不锈钢在氯化钠溶液中的早期点蚀行为

利用激光电子散斑干涉技术(ESPI)实时、原位监测了1Cr18Ni9Ti不锈钢在3.5%氯化钠溶液阳极极化过程中的表面动态变化;用金相显微镜、原子力显微镜等对阳极极化后试样表面腐蚀点进行宏观形貌和微观形貌特征研究;发现极化过程中激光干涉图上出现的亮斑是由不锈钢表面点蚀产物扩散造成的.结果表明,采用ESPI技术可以对1Cr18Ni9Ti不锈钢点腐蚀过程进行原位、全场、非接触、高精度、动态连续的检测.     

1Cr18Ni9Ti不锈钢球头表面腐蚀原因分析

1Cr18Ni9Ti不锈钢球头在焊接后经酸洗,表面存在粗糙的腐蚀凹坑.通过采用S-3700N扫描电子显微镜、能谱分析仪、金相显微镜等对表面粗糙的腐蚀凹坑进行成因分析.结果表明:球头在焊接过程中产生了局部敏化现象,球头的晶粒组织细于与之配合的外套螺母组织,使得球头的耐腐蚀性低于外套螺母,在酸洗去氧化皮的过程中,外套螺母与球头的焊缝区、接管嘴的焊缝区之间形成缝隙,酸洗液中的正负离子移动受到了阻滞,导致缝隙处发生严重腐蚀,最终表现为球头表面的点状腐蚀形貌.定期更换酸洗槽液,降低Cl^-浓度,以及在酸洗过程中活动零件,可以减少该类腐蚀的产生.     

1Cr18Ni9Ti与1Cr13不锈钢的焊接试验

通过钨极氩弧焊方法,对 1Cr18Ni9Ti 与 1Cr13 实施焊接.采用光学显微镜、扫描电镜对 1Cr13 马氏体型与 1Cr18Ni9Ti 奥氏体型不锈钢焊接接头进行金相组织、断口形貌观察及分析;利用显微硬度计、电子万能拉伸机测量焊接接头的力学性能;并通过海水模拟溶液浸泡试验,测量焊接接头极化曲线和交流阻抗谱.结果表明,通过手工钨极氩弧焊,采用直流正接接法,在合适的工艺下(焊接电流为 80 A,焊接速度为 110 mm/min),能够获得外观平整、组织均匀,力学性能与电化学性能符合要求的焊接接头.

Abstract：

The stainless steels of 1Cr18Ni9Ti and 1Cr13 were welded through deterministic craft by tungsten inert-gas (TIG) welding. The microstructure and fracture pattern of weld joints of 1Cr13martensite and 1Cr18Ni9Ti austenite stainless steels were observed and analyzed by means of LOM and SEM, the mechanical properties of the weld joints were measured with micro-hardness tester and electronic universal stretcher, and the polarization curves and AC impedance spectroscopy of weld joints were tested by seawater immersion test of simulation solution. The results show that adopting manual TIG welding through electrode negative to direct current soldering machine to weld 1Cr18Ni9Ti austenite stainless steel and 1Cr13 martensite stainless steel is feasible; under suitable process (welding current is 80 A, welding speed is 110 mm/min), weld joints can obtain good appearance and uniform structure; mechanical properties and galvano-chemistry properties can meet use requirements.     

Fe-Cr-2Al-Si阻尼合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的钨极氩弧焊接

采用钨极氩弧焊（GTAW）和奥氏体不锈钢焊丝LNT309LSi作为填充金属,研究了Fe-Cr-2Al-Si阻尼合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢的焊接工艺和焊接质量。借助金相显微镜分析了焊缝组织特征,采用电子探析分析了焊缝成分。按照国家标准研究了焊接接头的硬度、拉伸性能和弯曲性能。结果表明,用奥低不锈钢焊丝焊接Fe-Cr-2Al-Si阻尼合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢,可获得理想的奥氏体＋少量的铁素体＋马氏体的焊缝组织,焊缝的抗拉强度和抗弯性能均高于阻尼合金。所采用的焊接方法、焊接工艺和焊丝能满足这两种钢的焊接要求,焊接质量可靠。     

6063铝合金／Ag／Ni／1Cr18Ni9Ti共晶反应钎焊研究

研究采用Ni-Ag复合镀层,在特定的工艺参数条件下,对6063铝合金与1Cr18Ni9Ti进行了共晶反应钎焊试验,初步分析探讨了工艺参数对钎缝微观组织结构反形态的影响和Ni层的阻隔作用.对钎缝的界面作扫描电镜和能谱分析发现,镀层与母材等各界面连接紧密,特别是钎缝与母材之间没有生成脆性Al-Fe金属间化合物.结果表明:在钎焊温度580℃,共晶反应钎焊6063铝合金1Cr18Ni9Ti,保温5 min,钎缝成形较好;面心立方结构Ni/Ag电刷镀层能有效地阻挡Al,Fe等原子扩散.     

1Cr18Ni9Ti 不锈钢锻件表面裂纹分析

用1Cr18Ni9Ti不锈钢试制吊钩时,发现吊钩表面存在锻造裂纹。采用光谱分析、金相检验等分析手段对裂纹进行了分析。结果表明,该批不锈钢材料由于合金元素配比不合理以及冶炼工艺不当,使得材料中存在较多δ铁素体和聚集分布的TiN夹杂物,两者的迭加影响导致吊钩表面产生裂纹。