FCAW堆焊双相不锈钢2205工艺分析

采用药芯焊丝二氧化碳气体保护焊(FCAW)在低碳钢表面堆焊一层双相不锈钢表层,综合分析了双相钢堆焊层的力学性能、耐腐蚀性能及铁素体-奥氏体(α-γ)两相组织的演变规律。结果表明:选用E2209T1-1药芯焊丝,配合空冷冷却方式,并合理控制焊接热输入为20. 25 kJ/cm,堆焊层可以获得综合力学性能优异的两相组织;两相组织包括沿晶界或亚晶界分布的针叶状奥氏体和不连续分布的块状铁素体,且堆焊层的铁素体含量约为42%;堆焊层兼具优良的力学性能和耐腐蚀性能。     

实心焊丝堆焊奥氏体不锈钢堆焊工艺与性能

采用CO2气体保护焊及药芯焊丝在低合金钢上堆焊奥氏体不锈钢时,堆焊层出现了较多夹渣、气孔、尺寸不良等焊接缺陷。现采用MAG焊及实心焊丝进行堆焊工艺试验,其过渡层和耐蚀层材料分别为ER309L和ER308L实心不锈钢焊丝。对堆焊层进行液体渗透检测、弯曲性能和电化学腐蚀性能测试,并与药芯焊丝堆焊的相关性能进行比较。结果表明,堆焊层与基体熔合良好,无裂纹、气孔等焊接缺陷,堆焊效率更高,其弯曲和电化学腐蚀性能良好;耐蚀层组织为树枝状奥氏体。     

焊后热处理对双相钢SAF2507带极堆焊层组织与性能的影响

通过试验对比分析了超级双相钢SAF2507带极堆焊层焊态和焊后热处理试样的力学性能和耐点腐蚀性能,探讨了经焊后热处理后堆焊层中σ相的析出行为。结果表明,经焊后热处理的堆焊层铁素体相上析出了弥散分布的有害相σ相,σ相硬而脆,严重降低堆焊试样的低温(-40℃)冲击性能,同时σ相周围的贫铬贫钼区容易发生点蚀从而导致带极堆焊层耐腐蚀性能变差。因此SAF2507钢带极堆焊层应避免在600~900℃进行焊后热处理。     

Mn-N双相不锈钢堆焊熔覆层耐点蚀性能研究

采用粉末堆焊和固溶热处理的方法制备Mn-N系双相不锈钢堆焊层试样。观察堆焊层的金相组织,通过FeCl_3-HCl浸泡试验和动电位极化曲线法研究堆焊层的耐腐蚀性能,并与2209双相不锈钢及304奥氏体不锈钢堆焊层进行对比。结果表明:研制的Mn-N型双相不锈钢堆焊层的金相组织为奥氏体和铁素体,两相比例接近1∶1,铁素体的存在为晶界提供了充足的Cr,减小了Cr的碳化物沉淀,耐点腐蚀性优于304奥氏体不锈钢;Mn-N双相不锈钢的耐腐蚀性能略差于2209双相不锈钢,原因是其Cr、Mo元素含量低于2209,使其钝化膜的稳定性和再钝化能力有所下降。     

Mo强化Fe-Cr-C系堆焊材料组织和力学性能分析

在Fe-Cr-C系高Cr铸铁型堆焊焊丝中加入Mo元素制成自保护药芯焊丝,通过热力学平衡计算,理论分析了Mo对高碳高铬系堆焊材料的强化机理。结果表明:Mo元素的添加,可以增加堆焊层中初生碳化物的数量,细化合金组织,在强化碳化物的同时强化基体。通过试验的方法对比分析了Mo元素对高Cr铸铁型堆焊材料显微组织和力学性能的影响,当加入2%Mo时,堆焊熔覆层的质量明显好于不含Mo的材料,同时堆焊层平均硬度值提高了12.5%,添加Mo元素焊丝堆焊制备的复合材料的常温冲击韧性是未添加Mo元素的1.9倍。     

低合金钢表面耐腐蚀层自动堆焊工艺试验研究

采用带极自动堆焊、实心焊丝自动堆焊、药芯焊丝自动堆焊在低合金钢SA-508 3级1类进行表面耐腐蚀层堆焊试验,对堆焊接头进行横向侧弯、宏观检验,并对堆焊层表面化学成分分析检测。结果表明,3种堆焊方法均获得满意的接头性能,母材与堆焊层熔合良好,但实心焊丝自动堆焊化学成分不能满足设备技术规格书的要求。因此3种堆焊方法比较,带极自动堆焊和药芯焊丝自动堆焊是耐腐蚀层堆焊的较理想的两种方法。     

采用药芯焊丝堆焊修复后的钢轨组织性能

随着铁路运输的高速、重载化,钢轨的伤损日趋严重,过去采用焊条对伤损钢轨进行堆焊修复,已总结出了成套技术并趋于成熟。但对使用自保护药芯焊丝进行堆焊修复钢轨的研究较少,针对在线钢轨的焊接特点,选用牌号JDHB-1的自保护药芯焊丝作为钢轨堆焊修复的材料,在实验室条件下对攀钢生产的U75V钢轨进行了堆焊修复工艺试验,进行了堆焊层的组织、性能等试验研究及超声波探伤。研究表明,采用JDHB-1自保护药芯焊丝进行在线钢轨堆焊修复,满足铁道部标准TB/T1631-2002(钢轨电弧焊补技术条件)对硬度、组织、冲击性能的要求,且堆焊层的透声性能与母材接近,因此堆焊层具有优良的综合机械性能,采用自保护药芯焊丝冷焊修复伤损钢轨具有可行性。     

2205型双相不锈钢带极电渣堆焊材料的研制

研制出2205型双相不锈钢带极电渣堆焊材料,H2205焊带及其匹配焊剂SJ26B,解决了工程上采用2209型双相不锈钢带极堆焊材料熔敷金属铁素体含量很难达到40％的难题。采用该套材料进行带极电渣堆焊试验,结果表明：堆焊工艺性能极佳,冶金性能优异,熔敷金属力学性能、耐蚀性能优良,熔敷金属铁素体含量为40％-60％,满足工程实际需要。     

保护气体对镍基药芯焊丝堆焊层性能的影响

通过工艺试验,选用气体保护药芯焊丝Ni6625,直径1.2 mm,保护气体C1(CO2)和M21(Ar+CO2),堆焊基材1.7335(1Cr-0.5Mo),其堆焊层化学成分、综合力学性能均能满足EN规范要求。采用保护气体C1其堆焊层综合力学性能、耐腐蚀性能优于采用保护气体M21。     

马氏体耐磨堆焊药芯焊丝熔敷金属组织与性能

采用自制马氏体耐磨药芯焊丝制备马氏体堆焊层,通过焊接实验研究其焊接成形,并分析其组织和性能。结果表明:堆焊组织为马氏体+残余奥氏体组织,其平均硬度为50 HRC,堆焊层底部硬度低于表面硬度;堆焊层平均磨损失重为1.7 mg,堆焊层耐磨性优于42Cr Mo材料,堆焊层平均抗弯强度为1 182 MPa,与42Cr Mo钢材的抗弯强度较为接近。