X65/2205耐蚀合金内衬管焊接工艺开发及焊接接头耐蚀性研究

根据X65/2205耐蚀合金内衬管焊接特点,开发了一种钨极氩弧焊焊接工艺。对内衬管焊接接头进行了显微组织分析、点蚀试验,抗H2S应力腐蚀开裂试验(SSCC)分析。结果表明:焊接接头HAZ的显微组织靠母材一侧为粗大的奥氏体晶粒,靠焊缝一侧为奥氏体基体上分布着铁素体;根部焊缝的显微组织为奥氏体基体上分布着铁素体。经过72h的点蚀试验后,对根部焊缝而言,钨极氩弧焊背部免充气保护焊接工艺得到的根部焊缝的耐腐蚀性与相邻的根部母材相当。经过720 h SSCC试验后,焊接接头均未发生开裂。     

316L不锈钢焊条电弧焊焊接接头组织分析

采用双面焊条电弧焊方法焊接了6mm厚的316L不锈钢,分析了焊接接头焊缝区、熔合区及热影响区的组织并进行了显微硬度测试。组织分析表明,接头焊缝区为等轴晶,组织为奥氏体基体与数量较多的δ铁素体,且先焊焊缝较后焊焊缝的晶粒更为细小;熔合区与热影响区为树枝状晶且有联生结晶的特点,组织为奥氏体基体+少量δ铁素体。显微硬度分布表明,接头焊缝硬度高于母材硬度,低于熔合线附近的树枝状晶硬度。     

S32760超级双相不锈钢管材焊接接头组织及腐蚀原因分析

观察了氩弧焊S32760双相不锈钢管材焊接接头各区的组织,分析了焊接接头腐蚀的原因,测定了焊接接头奥氏体和铁素体相比例。结果表明,氩弧焊焊后不进行热处理,焊缝和热影响区组织均为奥氏体和铁素体双相组织,存在少量的σ相,焊缝金属的奥氏体组织比例为64%,铁素体比例为36%,母材部分奥氏体比例为52%,铁素体比例在48%。双相不锈钢焊接接头熔合线结合良好,焊缝热影响区宽度较小。焊接接头出现孔蚀的原因与焊后冷却速度过慢、焊缝组织中奥氏体量过多及其组织中析出σ相有关。     

热输入对超级双相不锈钢焊接接头组织和性能的影响

采用钨极氩弧焊根焊、热焊、手工电弧焊填充盖面的方式,以不同的热输入进行双相不锈钢S31803管材焊接试验,对焊接接头的冲击韧性、微观组织、相比例和耐点蚀能力研究分析。结果表明,母材、热影响区和焊缝区域奥氏体组织的形状存在差异;在一定范围内,随着热输入的增加,焊缝区域铁素体含量减少,韧性提高,耐点蚀性能提升;合适的热输入能够实现对铁素体和奥氏体相比例的控制,得到性能良好的焊接接头,对于双相不锈钢焊接具有较好的指导作用。     

316L不锈钢电子束锁底焊接接头成形及显微组织

针对激光焊对316L不锈钢进行锁底焊接时,焊缝出现气孔,裂纹等缺陷的问题,采用电子束焊接的方法对316L不锈钢进行锁底焊接,并对其焊接接头焊缝成形及显微组织进行了研究。研究结果表明,当焊接速度一定时,316L不锈钢随着焊接电流的增大,焊缝熔深变化不大,余高和熔宽都逐渐增大,焊缝深宽比由3.48减小至3.01;当电子束流一定时,随着焊接速度的增大,焊缝余高先增大后基本不变,熔深和熔宽都逐渐减小,焊缝深宽比由3.03增大至3.38。典型焊接接头组织主要为铁素体-奥氏体组织,且随着焊缝深度的增加,晶粒逐渐细化。焊缝边缘主要由密排的柱状枝晶、少量等轴晶组成;焊缝中心区域由细小的等轴晶、少量柱状枝晶组成;焊缝底部主要由呈片状细小的等轴晶组成。     

20/IN625复合管焊缝扩散层组织及元素分析

为了研究双金属复合板焊接接头组织、元素扩散情况及其对力学性能的影响,采用两种焊接方案对20/IN625双金属复合管进行了焊接试验。采用光学显微镜和扫描电子显微镜对焊缝扩散层显微组织及合金元素分布进行了分析,并且采用显微硬度计测定了扩散层附近的硬度分布。研究结果表明,基层焊缝组织主要为针状铁素体,不锈钢层和过渡层焊缝组织为奥氏体和少量铁素体。增加过渡层焊道可以减少不锈钢焊道Cr、Ni、Mo合金元素的稀释量,使扩散层界面变模糊,并降低扩散层处的硬度。两种焊接方案中焊缝扩散层处的硬度均高于其两侧焊缝硬度。     

20钢玻璃内衬防腐管与304不锈钢管对接工艺分析

对于20钢玻璃内衬防腐管与304不锈钢钢管对接选用和耐蚀堆焊层相同的材料AT-ERNi625焊丝进行打底,填充盖面分别选择了AT-ERNi625焊丝和304焊丝,采用拉伸、弯曲试验、显微硬度试验测试焊接接头力学性能;通过扫描电镜、光学显微镜对焊缝断口及显微组织进行分析。结果表明,焊缝抗拉强度大于20钢抗拉强度,其显微硬度从母材到焊缝,从盖面层到打底层都呈现下降趋势,其力学性能满足使用要求;在母材20钢一侧出现了脱碳层,焊缝一侧出现增碳层,焊缝中的组织主要是少量的针状铁素体和奥氏体。     

一种双相不锈钢焊接接头的组织及腐蚀性能

使用优化的焊接工艺参数,对ASTM A928 S31803双相不锈钢进行焊接,获得了性能良好的焊接接头。在给定工艺参数下,焊缝及热影响区生成奥氏体-铁素体双相组织,焊接接头无脆化区生成,耐点蚀性能和电化学腐蚀性能满足要求。在研究了双相不锈钢焊接性能特点的基础上,完成了该接头的腐蚀性能评定试验,可为焊接从业者提供参考。     

16Cr奥氏体不锈钢高频焊接参数对焊缝组织性能的影响

为了分析16Cr不锈钢高频焊接参数对焊缝组织性能的影响,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和拉伸、弯曲试验,分析了不同高频焊接参数下1Cr17Mn6Ni5N不锈钢(以下简称16Cr不锈钢)焊缝组织与性能的变化情况。结果表明:16Cr奥氏体不锈钢高频焊随着焊接速度的增加,焊缝成形性能变好;焊缝中δ铁素体的含量随焊接热输入的增加先增后减,同时伴随σ脆性相析出;对于壁厚3.4 mm的16Cr奥氏体不锈钢,当焊接速度为10 m/min、焊接热输入为2.9 k J/cm、并配以适当的挤压力和开口角时,焊缝成形及焊接接头硬度匹配良好,且焊缝抗拉强度接近母材抗拉强度,焊缝显微组织以奥氏体+δ铁素体为主,但由于焊缝存在大量氧化物夹杂,焊接接头韧性较差。     

UNS S31803双相不锈钢的TIP TIG焊接工艺

为了研究TIP TIG焊接工艺在UNS S31803双相不锈钢焊接中的应用,采用TIP TIG焊接工艺在纯Ar气体环境下对UNS S31803双相不锈钢进行焊接,测量并分析焊接接头的力学性能。结果表明,焊接接头具有较好的强度、塑性和韧性,焊接接头的力学性能满足相关标准要求;焊接接头显微组织均为奥氏体+铁素体,未见其他金属间化合物和析出相产生;焊缝区的铁素体含量平均为42.5%,热影响区铁素体含量的平均为47%,焊缝和热影响区的铁素体含量均符合相关要求;点腐蚀速率未超过4.0 g/(m²·d),满足项目规格书的要求,焊接接头耐腐蚀性能较好。结果表明,采用TIP TIG焊接工艺可提高UNS S31803双相不锈钢的焊接质量,改善焊接接头的力学性能。     

不同焊接工艺下2205双相不锈钢焊缝组织及性能对比

采用PAW不填丝打底焊接+TIG填丝盖面焊接、PAW不填丝打底焊+SAW盖面焊两种焊接工艺对2205双相不锈钢进行焊接,并通过力学试验、弯曲试验、金相组织观察及耐腐蚀性能试验,对焊缝的理化性能进行了检测。结果表明,两种焊接工艺焊缝的拉伸、弯曲试验结果均符合标准要求;SAW焊焊缝组织方向性较强,整体呈树枝状晶,TIG焊焊缝也存在树枝状晶,方向性较埋弧焊不明显,SAW焊热影响区组织呈连续带状分布,TIG焊热影响区组织呈间断条状分布,TIG焊母材区组织呈间断条状分布,SAW焊母材区组织呈连续带状分布;TIG焊盖面焊缝耐点蚀性能较优于SAW焊盖面焊缝耐点蚀性能。研究表明,TIG盖面焊焊缝组织及理化性能优于SAW盖面,但SAW焊生产效率比TIG焊生产效率高3倍多。可综合考虑应用工况及生产效率,选择焊接工艺。     

激光功率对19Cr双相不锈钢焊接接头组织及性能的影响

针对具有TRIP效应19Cr经济型双相不锈钢,采用不同激光功率的激光自熔焊开展了焊接对比试验,并对焊缝的宏观形貌、微观组织、力学性能和腐蚀性能进行分析。分析结果显示,焊缝正面宏观外貌的平整度随着激光功率的升高先升高后降低,激光功率为1 000 W、1 050 W和1 100 W时焊缝成形较好;在焊缝处奥氏体相含量相对于母材含量较少,奥氏体含量的变化随着激光功率的变化先减少再增加,激光功率为1 000 W时,焊缝处奥氏体含量最少;激光功率为700 W、1 000 W和1 300 W时焊缝处的平均硬度值为220HV0.1,母材处的平均硬度值为370HV0.1;激光功率为500 W、1 000 W 和1 300 W的焊接接头电化学测试中,1 000 W的不锈钢焊接接头的自腐蚀电流密度最低,点蚀电位最高。研究表明,激光功率为1 000 W焊接时,19Cr双相不锈钢焊缝成形性最好,焊缝处显微硬度最低,且具有较好的耐腐蚀性能。     

L245NCS/316L复合输气管道的焊接技术

双金属复合管因其结构的特殊性及对力学性能和耐腐蚀性能的双重要求,使得其现场焊接施工遭遇诸多困难。为了保证高酸性气田开发集输过程中所用L245NCS/316L双金属复合管的焊接质量,针对其对接焊,采用了钨极氩弧焊打底、手工电弧焊填充盖面的方式,通过反复试验,优选了TGFA-309L(直径为2.2 mm)、ATS-F316L(直径为2.0 mm)、TGS-309MoL(直径为2.4mm)和CHE427(直径为3.2 mm)为焊接材料,确定了焊接工艺参数,对焊接接头进行了X射线探伤、力学性能试验、微观组织分析及晶间腐蚀倾向测试、失重腐蚀性能测试和抗Cl~-应力腐蚀性能测试,对抗Cl~-应力腐蚀试样腐蚀产物进行了XRD和SEM分析。结果表明:①焊接接头X射线探伤检测结果为Ⅱ级;②焊接接头各项力学性能指标均合格;③焊缝区微观组织主体为针状铁素体+粒状奥氏体+珠光体;④抗晶间腐蚀倾向测试与抗Cl~-应力腐蚀性能测试均未见裂纹,失重腐蚀测试气相和液相平均腐蚀速率分别为0.022 3 mm/a和0.068 1 mm/a;⑤Cl~-应力腐蚀试样XRD、SEM分析结果显示腐蚀产物膜的主要成分为FeS,是四方晶系晶体,呈堆砌状态,易穿透基体金属表面腐蚀产物膜,对基体金属会产生进一步的腐蚀。焊接接头各项性能指标表明,所拟定的焊接工艺方案对L245NCS/316L双金属复合管对接焊是可行的。     

道间温度对316L奥氏体不锈钢管焊缝性能的影响

为了研究道间温度对316L奥氏体不锈钢焊缝性能的影响,采用手工钨极氩弧焊方法对不同道间温度的焊接接头进行焊接,并对不同道间温度下的接头力学性能和晶间腐蚀性能进行了研究和比较,发现对晶间腐蚀试验不做要求时,316L不锈钢焊接的道间温度不超过150 ℃便可确保焊接接头的力学性能满足质量要求;要求进行晶间腐蚀试验时,应严格控制道间温度不超过80 ℃,否则极易发生晶间腐蚀开裂。     

1Cr低合金管线钢焊接接头组织和性能研究

采用TIG焊对1Cr低合金管线钢进行了焊接,研究了焊接接头的显微组织、力学性能和耐蚀性,探讨了1Cr低合金钢的焊接性能。结果表明,以铁素体组织为主要特征的母材和热影响区具有较好的冲击韧性,冲击吸收功较高;以粒状贝氏体组织为主的焊缝区,韧性较母材和热影响区稍差。焊接接头的最高硬度为250HV,出现在熔合线附近,整体硬度适中。在管线钢中加入1％Cr未明显降低接头热影响区韧性或提高硬度,表明1Cr低合金管线钢具有较好的焊接性。     

焊后热处理对12Cr18Ni9与Q355D异种钢焊接接头硬度和耐蚀性的影响

针对奥氏体不锈钢12Cr18Ni9与低合金钢Q355D的焊接,采用E308L-16和E309L-16两种不同型号的焊条进行了焊接工艺试验,并对焊接接头进行了450℃、 650℃和850℃不同温度的焊后热处理。利用金相显微镜、维氏硬度计和晶间腐蚀试验对焊接接头组织和性能进行了分析。结果显示,焊缝微观组织主要由奥氏体和少量的铁素体组成;焊缝和12Cr18Ni9母材硬度随着热处理温度升高而不断下降,Q355D母材硬度随热处理温度的升高呈现先降后升的趋势;650℃热处理的焊缝晶间腐蚀最为严重,450℃和850℃热处理的焊缝晶间腐蚀相对较轻。研究表明,焊接材料及焊接工艺的选择较为合理,热处理温度对焊缝与母材的硬度和抗腐蚀性能有一定的影响,焊后热处理温度应该避免晶间腐蚀最严重的温度650℃。     

L360QS/316L不锈钢复合钢管焊接工艺和性能研究

介绍了?准355.6 mm×(10+3) mm规格L360QS+316L不锈钢复合钢管的新型焊接工艺,即首先采用TIG焊在复合钢管管端进行堆焊预处理,然后再采用氩气保护TIG焊进行对焊操作。为评价环焊缝的性能,焊后对其焊接接头进行了拉伸试验、冲击试验、硬度测试、晶间腐蚀及应力腐蚀试验。试验结果表明,采用该工艺焊接的L360QS+316L不锈钢复合钢管环焊缝焊接接头性能良好,且具备耐晶间腐蚀和应力腐蚀性能;堆焊层起到了很好的隔离作用,保证了焊缝的质量。