解析2205雙相不銹鋼焊接工藝研究

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1、維普資訊http://www.cqvip.com曩露I【d甥&c“2205雙相不銹鋼焊接工藝研究張家港江南鍋爐壓力容器有限公司(江蘇215600)周立忠南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院(江蘇210016)韓志誠徐風(fēng)林【摘要】鎊對205雙相不銹鋼的性能特點，焊；按時通過優(yōu)化：焊接工i藝以有效控制焊接熱循環(huán)'保護(hù)}≯蔓j¨÷ul¨”～氣體中加入_定量的氮氣抑制接頭氮元素的析出，：使接頭l申；能獲得預(yù)：期的豆微組織和相比例。對獲得焊接接頭進(jìn)行力學(xué)性能測試，利用光學(xué)顯微鏡觀察分析其顯微組織結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，采用混和氣體(氬氣+3。5％氮氣)保護(hù)的鎢

2、極氬弧焊能使接頭具有較高的強度蠢接頭焊接區(qū)保持了與母材相同的組織結(jié)構(gòu)和較為接近的相比例，使接頭獲得了良好的使用睫能疊0薯：謄蔓曩曩疊一一、概述二、試驗材料和焊接工藝傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼在晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、點腐1．試驗材料蝕和縫隙腐蝕等局部腐蝕方面的抗力不足，尤其是應(yīng)力本次試驗所用原材料來自于瑞典山特維克公司，牌腐蝕引起的斷裂，其危害性極大。為解決一般奧氏體不號為SAF2205(ASTM240—00，UNS31803)，焊接試銹鋼這些性能的不足，研制開發(fā)了雙相不銹鋼，其中應(yīng)樣加工尺寸為300ITIInx150mmx8mm，焊絲為ER2209用

3、最普遍的是2205，約占雙相不銹鋼應(yīng)用總量80％。(聲=2．Omm)，其化學(xué)成分見表1。由于雙相不銹鋼具有很強的耐腐蝕性(包括應(yīng)力腐表1母材和焊絲的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(％)蝕、點腐蝕、縫隙腐蝕以及晶間腐蝕等)，以及較高的CMnPSSi強度和韌性，在海洋工程、化學(xué)工業(yè)、發(fā)電等行業(yè)得到母材0．0160．8200240．001036越來越廣泛的應(yīng)用，比如尿素汽提塔，正是由于使用了焊絲0．0131．5400180．007049雙相不銹鋼的換熱管，克服了鈦材耐沖蝕性能差的問CrNiMONCu題，從而解決了管內(nèi)壁由于缺氧和受到汽液的沖蝕，導(dǎo)母材22．

4、485．463．120．16致?lián)Q熱管上段管壁減薄的問題。而且對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的汽焊絲22．928．613．180．180．012提塔來講，即使是尿素合成液中的氧不易達(dá)到的角落，2．焊接工藝雙相不銹鋼也能保持良好的鈍化膜。同時本公司還生產(chǎn)采用山大奧太逆變式交直流脈沖氬焊弧機(JI)了蒸汽加熱器，以及三相分離器等產(chǎn)品。雙相不銹鋼依WSME-500進(jìn)行接頭試驗的焊接，焊接方法為鎢極氬其良好的抗氯離子腐蝕特性在這些產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用中顯弧焊(GTAW)，接頭焊接過程中采用混合氣體保護(hù)，示出極大的優(yōu)越性。其中氮氣的含量為3．5％(其余為氬氣)，為了獲得純依據(jù)

5、目前的研究進(jìn)展，2205雙相不銹鋼焊接的主要凈的接頭，保證接頭根部不被氧化，根部采用純氬氣保問題不是在焊縫，而是在熱影響區(qū)，即如何保持接頭熱護(hù)。焊接前對試板進(jìn)行嚴(yán)格的處理，用砂紙打磨坡口以影響區(qū)的雙相比例?；诖?，本文針對2205雙相不銹及坡El兩側(cè)各30mm范圍，并用丙酮清除焊縫周圍的雜鋼的焊接特點，采用相應(yīng)的工藝措施，對獲得接頭的組質(zhì)以及油污，焊后對接頭進(jìn)行外觀檢查，不存在咬邊、織和性能進(jìn)行研究，以期能為2205雙相不銹鋼在工業(yè)裂紋、未熔合、未焊透、氣孔及夾渣等缺陷。焊縫錯邊實際生產(chǎn)中的應(yīng)用提供技術(shù)支持。量小于壁厚的10％，焊縫余高13

6、mm，但不進(jìn)行熱處札撼l熱加工z笠塑固www．machinist．corn．cn維普資訊http://www.cqvip.com阢=&鋤缸。蠹蠢謄疊理。為保證獲得焊接質(zhì)量較高的焊接接頭，充分考慮到同程度的降低。文獻(xiàn)中研究指出，當(dāng)鐵素體<50％時，二次熱循環(huán)的影響，焊接過程中采用多層多道焊。嚴(yán)格焊縫金屬對氫致裂紋不敏感，當(dāng)鐵素體>50％后，隨著控制層問溫度，以減少焊縫在脆性區(qū)問內(nèi)的冷卻時問，鐵素體含量的增加，氫致裂紋的敏感性將顯著增加。氮降低脆性相析出的可能性，因此，層問溫度不得高于像碳一樣能以間隙形式強化奧氏體基體，但是又不像碳150~C。

7、焊接完成以后，立即使用專用的不銹鋼絲刷趁那樣會導(dǎo)致晶問氮化物析出。所以，保護(hù)氣體中氮氣的熱擦刷焊道表面，消除焊縫表面的氧化色以及焊縫兩側(cè)加入，提高了保護(hù)氣體中氮的分壓，可以抑制焊縫中氮的焊渣，以防止雙相不銹鋼耐腐蝕性能的下降。的析出，促進(jìn)兩相的平衡，從而使2205雙相不銹鋼接確定采用坡口角度及根部間隙相對焊接奧氏體不銹頭獲得了滿意的抗拉強度。鋼稍大的坡口形式，即v形坡口的角度為60~C，鈍邊(2)顯微硬度測定采用HVS一50型數(shù)顯維氏硬為1—2ram，間隙2～3ram。焊接熱輸入太大，焊縫熱度計測量接頭的顯微硬度，測量條件為：負(fù)荷100g，

8、保影響區(qū)范圍增大，金相組織也趨于晶粒粗大，造成脆荷時問為lOs。測量方法從母材一熱影響區(qū)一焊縫金屬化，突出表現(xiàn)為焊接接頭塑性指標(biāo)的下降；反之焊接熱區(qū)依次進(jìn)行測量，每個區(qū)域均測量3