SAF2507超级双相不锈钢焊接工艺

采用GTAW和SMAW两种不同的焊接工艺对SAF2507双相不锈钢板进行对接试验,对比分析两种不同焊接工艺接头的金相组织、力学性能和耐点蚀性。结果表明,使用含N2保护的GTAW焊接接头的双相比例比SMAW更优;采用GTAW焊缝中的奥氏体相含量比SMAW中更高,且前者的延伸率、抗拉强度和冲击功均优于后者;在50℃,6%Fe Cl3溶液中,采用GTAW比SMAW焊缝的耐点蚀性更好。     

超级双相不锈钢SAF2507裂纹缺陷

通过扫描电镜分析发现,在超级双相不锈钢SAF2507中主要存在3种类型的夹杂,分别为长条状的AIN夹杂,多边形的Al2O3夹杂以及近球形的MnS夹杂.夹杂物含量的超标成为裂纹发生的主要原因,对SAF2507不锈钢的伸长率、断面收缩率、抗疲劳强度等存在显著影响.使用水刀切割技术避免了常规气割引起的裂纹,切割面光滑.     

热成形SAF2507双相不锈钢析出相与耐腐蚀性能

采用XRD、SEM、EDS以及电化学测试等手段,研究不同热冲压成形温度下冲压成形SAF2507双相不锈钢析出相的析出规律,探讨热冲压成形温度、析出相对材料耐蚀性能的影响。研究表明:SAF2507双相不锈钢中χ相和σ相的析出温度范围为600~1000℃:温度850℃以χ相析出为主,温度≥850℃时以σ相析出为主,温度≥950℃时α相逐渐消失,温度≥1050℃没有析出相。热冲压成形后的腐蚀电流密度和腐蚀速率随热冲压成形温度的变化呈增大—减小—增大规律,容抗弧呈减小—增大—减小规律变化,这与析出相随热冲压成形温度的变化规律相吻合。当热冲压成形温度为850~900℃时析出σ相数量最多,钝化膜稳定性最差。     

超级双相不锈钢SAF2507阀门铸件的生产研制

阐述了第三代超级双相不锈钢SAF2507阀体的生产研制过程。SAF2507是超级双相不锈钢中含铬、钼、镍和氮的量都高于第二代双相不锈钢。在生产过程中及易出现气孔、氧化夹渣、裂纹等缺陷,造成废品率较高,焊补量较大。通过采用AOD精炼炉对钢液进行精炼,控制C、P、S的含量在下线,有效地控制N的含量,目前已攻克了难关且能够批量生产SAF2507阀门铸件及同类产品。     

SAF2205、SAF2507双相不锈钢焊接组织与性能

SAF2205、SAF2507采用SMAW焊接方式焊接,对焊接后母材、焊缝、热影响区的组织和性能进行了对比分析.结果表明:两种材料的焊缝区以及热影响区的组织形态差别较大,SAF2205焊缝区和热影响区的组织与SAF2507相比较粗大,并且显示有魏氏组织特征;SAF2507热影响区的相比例受焊接的影响较小,相比例更加稳定;SAF2205热影响区的力学性能受焊接加热影响较大;SAF2507母材、热影响区和焊缝的耐蚀性都远好于SAF2205对应区域.     

SAF 2507双相不锈钢真空热处理的研究

研究了真空热处理对SAF 2507双相不锈钢组织及力学性能的影响。结果表明,SAF 2507不锈钢在真空热处理过程中炉内自然冷却时会出现脆性相,影响冲击功;当1.5×10~5Pa气压下的冷却速度时为两相组织,无析出相出现,并且随着冷却速度的进一步增加,平均冲击功继续增加,但是增加缓慢。     

SAF2507超级双相不锈钢CMT+P熔滴过渡特性

采用焊接电信号采集系统与高速摄像系统对SAF2507超级双相不锈钢CMT + P(冷金属过渡 + 脉冲)熔滴过渡过程进行观测研究. 分析了CMT与CMT + P过程在不同送丝速度WFS下的熔滴过渡行为、波形变化机理与能量输入特征,揭示了CMT + P熔滴过渡特性. 结果表明:CMT + P实际波形图与理论上有多处不同;熔滴形状与尺寸、过渡形式、熔池的波动状态、焊丝端部到工件的距离及飞溅等都能影响电压的波动,电压波形图可以用来指导分析熔滴过渡行为;脉冲阶段对热输入起主要影响作用,调节脉冲峰值电流、脉冲基值电流、脉冲个数,可实现热输入的控制.     

时效温度对SAF 2507双相不锈钢性能及组织的影响

研究了时效温度对SAF 2507双相不锈钢力学性能及显微组织的影响。结果表明,SAF2507双相不锈钢在进行300℃和350℃时效后组织为均匀、等轴的两相组织;在500℃时效后,有析出相产生,但是含量较少,冲击功略有下降;在400、800和850℃时效后,有大量析出相产生,造成冲击功很低,硬度范围非常离散。因此,鉴于SAF 2507双相不锈钢有很强的晶间析出物的倾向,应该严格控制时效温度。     

深冷轧制对稀土Ce改性SAF2507超级双相不锈钢组织和性能的影响

对稀土Ce改性SAF 2507超级双相不锈钢试样进行变形量为30%～90%的深冷轧制,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)及微拉伸实验等方法研究了不同变形量下超级双相不锈钢微观组织及力学性能的变化规律。结果表明:在深冷轧制变形过程中,超级双相不锈钢中的铁素体组织内出现了大量位错,随着变形量的增加,位错密度显著增加的同时形成数量众多的位错缠结、位错胞乃至亚晶,相应的晶粒尺寸细化至纳米量级;奥氏体组织内出现大量形变孪晶,同时发生了形变诱导马氏体转变,且马氏体体积分数随着变形量的增加而显著增加;铁素体和奥氏体组织在大应变的作用下沿变形方向被不断拉长,逐渐形成纤维组织;相应的强度指标显著增加的同时塑性指标则明显降低。拉伸断口形貌也由典型的韧性断裂(深冷变形前)向韧性-准解理混合型断裂(深冷变形后)转变。     

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。     

超级双相不锈钢2507及其焊接工艺

超级双相不锈钢2507具有优良的抗腐蚀性能、较高的强度和相对低廉的价格,广泛应用于石油天然气开发开采等富含氯离子、CO2和H2S的恶劣腐蚀环境中.介绍了超级双相不锈钢2507的主要性能,讨论了2507钢的特点及其焊接技术.通过2507钢的焊接试验,并进行焊后力学、抗腐蚀性能试验以及相比例测量分析,得出了2507钢的焊接工艺.正确的焊材选择、保护气体配比以及焊接工艺参数是保证焊接接头同时满足力学和抗腐蚀性能的关键.     

氮气对SAF2507双相不锈钢GTAW焊接接头组织与性能影响

采用GTAW焊接SAF2507双相不锈钢,焊丝为ER2594,保护气体为Ar+N2。研究了保护气体中氮气(φ(N2)=0~5%)比例对SAF2507 GTAW焊接接头组织和性能的影响。结果表明,随着保护气体中N2含量的增加,焊缝组织中奥氏体相增多,硬度下降,耐点腐蚀性能增强;当N2含量到达5%时,产生焊接飞溅和焊接气孔,接头焊缝冲击功降低;采用φ(Ar)+φ(N2)2%~3%保护的焊接工艺,焊接接头能保持较好的相比例,焊接接头的组织、力学和点腐蚀等综合性能更优。     

2507超级双相不锈钢的组织、性能及其焊接工艺

介绍了2507超级双相不锈钢的组织、性能特点及其焊接工艺。指出2507超级不锈钢焊接方法适应性较广,气体保护焊焊接效果较好,焊接热输入和冷却速率影响焊缝组织中铁素体和奥氏体相比例,焊接时,为保证焊缝组织中具有合适的相比例和良好的力学性能及其腐蚀性能,应该控制焊接热输入2~20 kJ/cm之间,多道焊时道间温度控制在100℃以下,实际生产中通过调整焊接热输入及控制道间温度,可以得到合适的焊接接头组织及较好的性能。     

热输入对SAF2507超级双相不锈钢焊接接头显微组织及硬度的影响

采用显微观察、化学成分分析、硬度测定、EBSD分析的方法,研究了TIG焊接热输入对1.2 mm厚的SAF2507超级双相不锈钢焊接接头显微组织和硬度的影响机理.结果表明,在焊缝中,随着热输入由110 J/mm增加至156 J/mm,铁素体晶粒尺寸由90μm增至200μm,晶粒的粗化减少了奥氏体的形核位置,同时热输入的增...     

短时固溶处理温度对SAF2507超级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形貌观察法研究了短时固溶处理温度对SAF 2507超级双相不锈钢的微观形貌演变和点蚀行为的影响。结果表明,当固溶温度从1020℃提高到1150℃时,样品的铁素体的体积分数明显增加,而铁素体中的铬、钼等元素含量逐渐降低。SAF 2507超级双相不锈钢的临界点蚀温度(CPT)随着短时固溶处理温度的增加先升高后降低,在1100℃达到最大值。     

高温时效对2507超级双相不锈钢组织和性能的影响

对2507超级双相不锈钢在920℃进行了不同保温时间的时效处理,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪分析了不同时效状态下的组织演变规律,通过硬度试验和冲击试验研究了时效时间对2507超级双相不锈钢性能的影响。结果表明,920℃时效处理时,大量的σ相沿γ/α及α/α晶界析出,并向铁素体内部长大,其形成机理为铁素体共析转变成σ相和二次奥氏体γ2;在时效5 min内σ相的析出速率最快,随着时效时间的延长,σ相的含量增加,但析出速率逐渐变小;σ相的出现严重降低了超级双相不锈钢的冲击韧性,并且使其硬度明显增加,冲击功和硬度值的大小与σ相析出量有关,当920℃时效30 min时,σ析出相的含量接近于28%,对应双相不锈钢的冲击功和硬度值分别为6 J和376 HB。     

2507超级双相不锈钢中第二相的析出行为

利用OM、SEM和EBSD等研究了经1100 ℃保温30 min固溶的热轧超级双相不锈钢(SDSS)2507在不同时效温度(750~1000 ℃)及时间(1~240 min)下的第二相析出行为。结果表明,固溶态SDSS 2507的微观组织主要是铁素体和奥氏体。在750～1000 ℃时效处理后有σ相和χ相析出。时效温度较低时,χ相从铁素体相析出且稳定存在。随着时效温度的升高,σ相主要通过α→σ+γ₂共析反应生成,随着时效时间的延长,组织中亚稳态χ相溶解并促进σ相析出。另外,时效温度也会影响第二相形貌:高温时效时(＞950 ℃),析出相形貌主要为片状σ相和γ₂相,低温时效时析出物主要呈颗粒状。由第二相析出行为及第二相的TTT曲线可知,热轧变形使SDSS 2507第二相形核的孕育期缩短,析出速度提高,析出敏感温度约为950 ℃。     

2507双相不锈钢高温物理性能研究

采用综合热分析仪、热膨胀分析仪、激光导热仪和热/力模拟试验机分别对2507双相不锈钢进行了综合热分析试验、热膨胀试验、激光导热试验和高温力学试验,以控制连铸坯表面凹陷、裂纹等缺陷。结果表明：2507双相不锈钢的固相线温度为1 469.5℃,液相线温度为1 446.2℃;温度在100～750℃时,2507不锈钢平均线膨胀系数为16.606 1×10^-6 K^-1,温度在750～1 020℃之间的平均线膨胀系数为14.916 2×10^-6 K^-1,温度在1 020～1 400℃时平均线膨胀系数为20.475 1×10^-6 K^-1;在降温过程中,平均线膨胀系数为-22.690 3×10^-6 K^-1;2507不锈钢的密度随温度升高而降低;温度从650℃升至1 150℃,2507不锈钢的热扩散系数增大了25%;导热系数随温度升高而增大,在1 000℃时导热系数达到最大值34 W/(m·K);温度超过1 200℃之后,抗拉强度...     

2507超级双相不锈钢中σ相的析出行为

利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、电化学工作站等试验及手段,研究了2507(S32750)超级双相不锈钢经700～1000 ℃时效不同时间后σ相的析出规律及其对冲击性能和腐蚀性能的影响规律。结果表明:σ相析出速度很快,析出量随时效时间的延长先增加后逐步减少,在850~900 ℃时效后σ相的析出量最大。σ相的析出严重降低材料的冲击及腐蚀性能,建议时效温度不低于950 ℃。     

超级双相不锈钢2507的TIP TIG焊焊接工艺

通过对超级双相钢2507材料性能及焊接性的分析,介绍了超级双相不锈钢TIP TIG焊接工艺,并对焊接接头力学性能、耐点蚀性能、铁素体奥氏体两相比例进行试验分析。试验表明,采用该工艺焊接质量满足设计要求,与传统钨极氩弧焊相比焊接效率显著提高,并成功应用于东方13-2气田项目高压管汇的焊接施工中。