铁素体不锈钢焊接接头耐蚀性能及组织分析

利用焊丝焊接了4种不同的铁素体不锈钢,通过金相观察对4种母材、焊接接头的微观组织结构进行分析,根据测量电化学极化曲线,对母材及焊接接头的耐蚀性进行了评价。结果表明,铁素体不锈钢焊接接头有很大的热影响区存在,其热影响区内的晶粒与母材相比较粗大。在11 mol/L的Na Cl溶液中,母材与焊缝耐腐蚀性能比较均匀;在11 mol/L的Na2SO4溶液中,TCS345及JFE410RW不锈钢母材的耐腐蚀性能比T4003及Nirosta4003强。     

00Cr16Sn超纯铁素体不锈钢焊接接头腐蚀性能

采用脉冲钨极氩弧焊工艺,对含锡超纯铁素体不锈钢母材和焊缝的腐蚀性能进行研究.结果表明,焊缝能够获得与母材相当的耐腐蚀性能.含锡超纯铁素体不锈钢通过添加双稳定元素Ti和Nb,形成第二相Ti(C,N)和Nb(C,N),即使在焊接热循环的作用下,未熔解的Ti(C,N)和Nb(C,N)仍然起到细化铁素体晶粒和第二相强化的作用;添加微合金元素Sn,使得冷轧态的母材和焊接接头的耐腐蚀性能均得以提高,并且在焊接接头组织中的锡与Ti(C,N)和Nb(C,N)在晶界形成偏聚的竞争机制,从而得到耐腐蚀性能与母材相当的焊缝组织.     

保护气体对1.4003不锈钢焊接接头组织和疲劳性能的影响

CO2与O2作为MAG焊接时常用的活性气体,对1.4003不锈钢接头的金相组织与疲劳性能有不同的影响。通过金相组织分析和脉动拉伸疲劳试验,研究两种保护气氛下1.4003钢MAG焊接头的组织和疲劳性能。结果表明:两种接头焊缝组织的基体均为奥氏体,基体上分布δ铁素体;当保护气体为φ(Ar)95%+φ(CO2)5%时,中值疲劳强度为312.5 MPa;当保护气体为φ(Ar)97%+φ(O2)3%时,中值疲劳强度为302.5 MPa。两种保护气体的疲劳试件断裂位置主要集中在热影响区,均有明显的启裂源,扩展区疲劳纹清晰,终断区形态为韧窝型韧性断口。     

T4003铁素体不锈钢T形接头MAG焊工艺研究

采用MAG焊方法焊接厚度为6 mm的T4003铁素体不锈钢T形接头,并通过射线探伤、宏观与微观金相、硬度试验、X射线衍射、高速摄像等测试手段对其进行评价分析。结果表明,T形接头焊缝成形良好,未见气孔、裂纹、未熔合、夹渣等缺陷;焊接接头组织没有明显硬化现象,焊缝组织为γ-固溶体+δ-铁素体,过热区组织为马氏体+铁素体,晶粒度约为3级;焊接过程为粗滴过渡,飞溅较少,电弧形态基本保持不变,焊接过程稳定。     

焊接方法对双相不锈钢焊接接头耐蚀性的影响

采用气体保护钨极氩弧焊（GTAW）、焊条电弧焊（SMAW）和埋弧焊（SAW）对2205双相不锈钢进行焊接,采用光学显微镜对接头组织进行观察,采用数点法计算铁素体相的含量,测定接头的耐点蚀和耐CO2应力腐蚀性能,研究焊接方法对接头耐蚀性的影响。结果表明,焊接方法影响焊缝组织形态及铁素体含量。GTAW焊缝由不规则的条状组织和两相交织分布的块状组织组成,而SMAW和SAW焊缝为方位不一的条状组织和少量的块状组织。GTAW和SMAW焊缝的铁素体含量为35％～55％,而SAW的不足20％。接头的耐蚀性与铁素体相比例密切相关,GTAW、SMAW和SAW的耐蚀性依次降低。从铁素体相比例和耐蚀性角度考虑,GTAW和SMAW能够获得满意的焊接接头。     

焊接工艺对SUS444铁素体不锈钢焊接接头组织和力学性能的影响

设计了三种焊接工艺焊接SUS444铁素体不锈钢,通过金相、弯曲、拉伸和冲击等方法研究了其焊接接头的微观组织和力学性能.结果表明:三种焊接工艺都能得到抗弯性能和抗拉性能较好的焊接接头,采用线能量小于10k.J/cm两道次焊接的热影响区最窄,晶粒尺寸最小,常温冲击功最高,冲击断口为韧窝断口;填充奥氏体不锈钢焊丝可以保证焊缝具有足够的韧性,不填焊丝焊缝冲击功只有10J,呈现脆性断裂形貌.     

经济型铁素体不锈钢与耐候钢异种金属接头的耐蚀性能

采用ER-309焊丝焊接了T4003与Q450NQR1耐候钢、Nirosta4003与Q450NQR1耐候钢两种异质接头,用金相方法分析了母材和接头的显微组织,通过盐雾腐蚀试验及电化学极化曲线测量对异种金属焊接接头的耐蚀性能进行了评价。结果表明,对T4003和Nirosta4003铁素体不锈钢同种金属所形成的焊接接头而言,焊缝的耐蚀性能均优于对应的母材,但热影响区的耐蚀性能变差。对T4003和Nirosta4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢焊接形成的异质接头而言,焊缝的耐蚀性能下降。在盐雾状态下,同种金属焊接所形成的焊缝与母材的耐盐雾腐蚀性能水平相当,耐蚀性能较好;T4003和Nirosta4003不锈钢与Q450NQR1耐候钢焊接而成的异质接头腐蚀较为明显,尤其是耐候钢一侧的腐蚀较为严重,出现了大量的腐蚀坑。在异种金属所形成的焊接接头中,不锈钢母材、热影响区、焊缝以及耐候钢母材由于腐蚀电位差的不同形成原电池,致使耐候钢母材的腐蚀加剧。     

022Cr18NbTi铁素体不锈钢薄板焊接工艺及接头性能

分别采用大电流快速焊、小电流慢速焊和添加E308L焊丝三种焊接工艺参数,进行了1.5mm厚022Cr18NbTi超纯铁索体不锈钢的直流TIG焊对比试验.对获得的焊接接头进行了金相组织观察及力学性能检测,结果表明,接头热影响区的晶粒尺寸对焊接电流敏感,为了避免焊接HAZ晶粒过分粗化,不但要严格控制焊接热输入,而且要控制焊接电流不可过大;焊接接头的抗拉强度、抗弯强度和硬度等力学性能指标对晶粒度不敏感,韧性和塑性等性能指标对晶粒度敏感.在合理的焊接工艺参数下,完全可以获得合格的022Cr18NbTi不锈钢焊接接头.     

建筑用铁素体不锈钢焊接接头的微观组织与力学性能研究

以建筑用铁素体不锈钢为研究对象,通过控制焊接工艺参数研究了焊接电流对焊接接头微观组织与力学性能的影响。结果表明,焊接接头由热影响区、熔合区和焊缝区3部分组成。随着焊接电流的增加,焊接热影响区的粗晶区和焊缝区中的铁素体晶粒明显粗化,改变了焊接接头的强度和塑性。焊接电流为50 A时,焊接效果最佳。     

新型铁素体耐热合金热疲劳裂纹焊接修复性能的研究

以Cr元素作为耐热钢的主要合金元素,同时添加适量的Al和Si元素,以提高耐热钢的高温抗氧化性能和高温力学性能,试制了一种新型的高碳高铬铁素体型耐热合金55Cr18SiAl,并对该合金模拟实际工况条件产生的热疲劳裂纹进行焊接修复试验研究。结果表明,采用裂纹预处理、裂纹焊接、焊后热处理的工艺方法,选用THA102不锈钢焊条进行手工堆焊修复,经热震试验后获得了良好的热疲劳性能,焊后修复试样基本满足使用要求。     

焊接速度对不锈钢平板对接接头温度场的影响

基于焊接专用有限元软件SYSWELD对X20Cr13不锈钢平板对接接头TIG焊进行了数值模拟,研究了焊接速度对不锈钢平板对接接头温度场的影响。结果表明:其他焊接工艺参数不变时,焊缝熔池、熔合区及热影响区的尺寸大小随着焊接速度的增大而减小,焊接温度梯度也随之降低;焊接热循环的峰值温度随着焊接速度增大而减小;焊速为4mm/s时焊接接头的质量优于焊速为3和5mm/s时焊接接头的质量。     

不锈钢同种焊接接头组织及性能

采用填加或不填加1Cr18Ni9Ti焊丝,对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢和1Cr13马氏体不锈钢进行直流钨极氩弧焊试验。采用金相显微镜、万能拉伸试验机和显微硬度仪、扫描电子显微镜等分析测试手段研究了焊接接头各区域的显微组织、接头的力学性能、断口形貌特征等。并通过对两种材料所形成的同种组织焊接接头组织和性能的对比,确定了不锈钢板的焊接工艺。     

不锈钢薄壁T型接头的CO2激光及CO2激光-TIG复合焊接

在船舶、高速列车、航空航天工业中大量应用了焊接薄壁T型结构.激光焊接是该类结构最具潜力的连接技术.采用底板顶面施焊的布置方式,进行了不锈钢薄壁T型接头的CO2激光及CO2激光-TIG电弧复合焊接试验,研究了焊接工艺参数对剖口形状、焊缝成形及气孔形成倾向的影响规律.试验结果表明:单激光焊接时,采用优化的工艺参数可实现筋板完全熔合,焊趾过渡均匀、圆滑;但由于小孔瞬间失稳、塌陷形成的气孔难以克服.采用CO2激光-TIG电弧复合焊接能较好解决上述问题,可获得焊趾形状理想、无气孔缺陷的薄壁T型接头.     

不锈钢焊接接头的激光熔凝试验

对1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接接头进行局部激光熔凝，观察激光熔凝后焊接接头组织的变化，并进行腐蚀试验。试验结果表明：在硫酸溶液中具有良好抗腐蚀性的不锈钢经焊接后．接头部位的抗腐蚀性较母材有所降低，但经激光熔凝后，抗腐蚀性可得到明显提高，这说明激光熔凝对改善不锈钢焊接接头的抗腐蚀性是有效的。     

不锈钢焊接接头的激光熔凝试验

对1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接接头进行局部激光熔凝,观察激光熔凝后焊接接头组织的变化,并进行腐蚀试验。试验结果表明:在硫酸溶液中具有良好抗腐蚀性的不锈钢经焊接后,接头部位的抗腐蚀性较母材有所降低,但经激光熔凝后,抗腐蚀性可得到明显提高,这说明激光熔凝对改善不锈钢焊接接头的抗腐蚀性是有效的。     

钢结构对接接头大间隙焊接技术试验研究

对接焊缝广泛应用于钢结构制作和安装中,但因制作和安装等累计误差,导致一些对接接头根部间隙超过国家规范要求,本文在实验的基础上,通过对对接接头根部大间隙焊接工艺进行优化,并成功完成了大间隙的焊接,填补钢结构焊接规范没有大间隙焊接参数和工艺的空白.     

锅炉20G钢和12CrMo钢的对接焊工艺

某造纸厂热力发电使用的锅炉,牌号为P35/39-P,蒸汽流量35 t/h,压力4.2 MPa,属大型中压锅炉.该锅炉从投产使用以来,经常因生产不稳定,造成汽机甩负荷而引起过热器温度急剧升高,压力增大,致使过热器与过热器联箱连接处焊缝区产生龟裂鼓包,周而复始形成裂纹,引起蒸汽泄漏.