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《saf2205雙相不銹鋼和異種金屬焊接性的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要雙相不銹鋼具有良好的耐局部腐蝕和綜合力學(xué)性能，使其廣泛應(yīng)用于石油化工、海洋平臺(tái)等許多國民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域。在這些工程結(jié)構(gòu)中將不可避免地存在雙相不銹鋼與碳鋼、奧氏體不銹鋼等異種金屬的焊接問題。然而，由于異種金屬的化學(xué)成分和物理、化學(xué)性能等存在較大差異，在焊接時(shí)不同程度地存在接頭殘余應(yīng)力和碳元素遷移等問題，使得異種材料的焊接比同種材料的焊接要困難得多。如果工藝控制不當(dāng)，在焊接過程中存在焊縫稀釋率大，且易在接頭焊縫中產(chǎn)生裂紋等焊接缺陷，嚴(yán)重降低接頭的使用性能。基于此，本文對SAF2205雙相不銹鋼
2、分別與304奧氏體不銹鋼、Q235A碳鋼異種金屬的焊接工藝及焊接性進(jìn)行研究。針對SAF2205雙相不銹鋼與異種金屬的焊接性特點(diǎn)，文中分別采用鎢極氬弧焊（GTAW）和焊條電弧焊（SMAW）方法，選用含高Cr、Ni量的ER2209焊絲、ER309焊絲及E2209焊條作為填充材料進(jìn)行異種金屬的焊接，以使獲得接頭焊縫具有最佳雙相比例(鐵素體的含量約50%)為原則，并結(jié)合對獲得接頭的性能測試，從大量的工藝試驗(yàn)結(jié)果中，確定接頭組織與性能滿足要求的最佳焊接工藝及參數(shù)。利用光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）及X
3、射線衍射儀（XRD）對異種焊接接頭的不同區(qū)域進(jìn)行組織觀察、成分分析及相結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明，在304-WM界面處存在一個(gè)過渡層，細(xì)小、針狀的鐵素體組織不連續(xù)地分布在奧氏體基體上。對該界面進(jìn)行分析，并未發(fā)現(xiàn)元素偏聚和有害組織的存在。而在Q235A-WM界面處，由于碳原子的擴(kuò)散，在熔合線附近的Q235A母材一側(cè)存在一層“脫碳層”，Cr、Ni等合金元素在該區(qū)域呈一定濃度梯度分布，不過并未發(fā)現(xiàn)有Cr的碳化物或者馬氏體等有害組織析出。采用網(wǎng)格法對焊縫和熱影響區(qū)的雙相比進(jìn)行測定，其比例均在所要求的范圍內(nèi)，能夠滿足接頭對其顯微組織的要
4、求。異種金屬焊接接頭的力學(xué)性能測試結(jié)果表明，焊接接頭均屬于高強(qiáng)匹配，完全能夠滿足實(shí)際工程結(jié)構(gòu)對其強(qiáng)度要求。進(jìn)一步采用化學(xué)浸泡法和電化學(xué)腐蝕方法對2205雙相不銹鋼與304奧氏體不銹鋼焊接接頭進(jìn)行耐點(diǎn)蝕性能測試，結(jié)果表明，采用ER2209焊絲進(jìn)行鎢極氬弧焊所獲得接頭具有最佳的耐點(diǎn)蝕性能?？傊?，在本文中試驗(yàn)條件下，采用所選擇的焊接工藝均可在一定程度上實(shí)現(xiàn)2205雙相不銹鋼與304奧氏體不銹鋼、Q235A碳鋼異種金屬的可靠連接。關(guān)鍵詞：雙相不銹鋼，異種金屬，微觀組織，力學(xué)性能，耐腐蝕性ISAF2205雙相不銹鋼與異種金屬的焊
5、接性研究ABSTRACTDuplexstainlesssteelspresentanattractivecombinationofgoodmechanicalpropertiesandlocalizedcorrosionresistance,andtheyaresuccessfullyusedinthemanyvitaldepartmentsofnationaleconomy，suchaspetrochemicalindustriesandoffshoreengineering.Underthecircumstance
6、,theweldingofdissimilarmetalsbetweenduplexstainlesssteelsandcarbonsteels,austeniticstainlesssteelsisusuallyinevitableintheengineeringstructure.However,thejoiningofdissimilarmetalsisgenerallymorechallengingthanthatofsimilarmetals,whichisduetoseveralfactorssuchast
7、hedifferencesinchemicalcompositions,physicalandchemicalproperties,anditresultsindifferentresidualstressessituationacrossthedifferentregionsofweldmentsaswellasthemigrationofcarbonelementduringwelding.Iftheweldingprocessisnotwellcontrolled,somewelddefectssuchasdil
8、utionsandcrackswillgenerateintheweldmetalandleadtogreatdecreaseofthepropertiesofweldedjoint.Consequently,theweldingtechnologyandweldabilitybetween2205DSSand304austeni
