固溶处理对S31803双相钢板焊接接头微观组织的影响
发布时间:2012-01-29 06:01
作者:互联网
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双相
不锈钢是近几年发展较快的一种新型不锈
钢材料,它的
强度高、抗晶间
腐蚀能力、耐
应力腐蚀能力、抗腐蚀
疲劳能力等都有大幅度的提高。S31803属于第二代双相不锈
钢,它是一种含氮的超
低碳不锈钢,因其优良的力学性能和耐腐蚀性能被广泛应用于
石油、化工等领域中,因此对S31803
双相钢焊接性的研究具有重要意义。实验所用
板材为山西
太钢不锈钢股份有限
公司生产的S31803板材,其化学成分(质量分数,%)为:0.019C,0.720Si,1.290Mn,0.027P,0.001S,21.530Cr,5.190Ni,0.150Cu,0.161N,3.050Mo;其力学性能为:σs=555MPa,σb=770MPa,δ≥235%,
硬度为235HB。将其加工成100mm×300mm×20mm的试板。S31803双相不锈钢要求全熔透,由于板材较厚(20mm),因此实验中采用X型坡口,为
保证焊接坡口的质量,选用
机械加工的方法进行坡口的制备。试验采用采用
钨极氩弧焊(GTAW)进行焊接,选用的
焊条以及
焊丝牌号均为ER2209;使用Ar+2%N2作为保护气体,避免表面层焊缝
金属的N损失,促进焊缝中
奥氏体的生成;背面采用纯氮气保护。本焊缝采用多层多道焊,层间温度选择要低于100℃,焊接
工艺参数见表1。表1焊接工艺参数
焊层 | 焊接方法 | 焊丝规格 | 电流极性 | 电流/A | 电压/V | 焊接速度/(mm·min-1) |
1~2 | GTAW | Φ2.0 | DCEN | 120~160 | 12~16 | 100~120 |
4,7 | GTAW | Φ3.2 | DCEN | 100~1120 | 22~24 | 130~150 |
3,8,9 | GTAW | Φ4.0 | DCEN | 120~150 | 22~24 | 130~150 |
5~6,10~12 | GTAW | Φ4.0 | DCEN | 160~190 | 22~24 | 130~150 |
为保证焊接质量,
控制焊缝
金属的组织、性能,焊接前,应采用机械和化学清洗的方法,对焊接坡口及其两侧各50mm
范围内的氧化皮、油脂、灰尘、水和污染物等进行彻底清理。焊接前,使用配置的酸液对坡口内侧进行必要的
酸洗,彻底消除杂质等对焊缝金属的影响。焊接完成以后,立即使用专用的不锈
钢丝刷趁
热擦刷焊道表面,消除焊缝表面的
氧化色,以防止双相不锈钢耐腐蚀性能的下降。为研究
固溶处理对焊接试件微观组织的影响,将部分焊件进行固溶处理。将焊接试件加热到1050℃,保温0.5h,1050~600℃缓慢
冷却,600℃以后快速冷却。焊缝未固溶处理时,组织中的奥氏体大部分在
铁素体的
晶界处形成,有一小部分在
铁素体的晶内析出;经固溶处理的组织中奥氏体在铁素体的晶界处形成,晶内奥氏体的析出很少,焊缝晶粒比未固溶处理的细小。固溶处理后的热影响区晶粒明显小于未固溶处理的晶粒,固溶处理过程中奥氏体的重新析出会使铁素体的晶粒变小。固溶处理后,奥氏体的形状由原来长条状变成圆状;同时,固溶处理使得第三相消失。(榕霖)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。