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      2205雙相不銹鋼焊接采用什么焊條合適
      發布者: 發布時間:2019/11/10 閱讀:1877

        雙相不銹鋼具有優良的力學性能和腐蝕性能,被廣泛應用于石油化工、海洋結構和船舶行業。雙相不銹鋼的優異性能是建立在合理的雙相比基礎上,然而焊接后接頭雙相比例失衡嚴重,造成接頭性能顯著降低。在實際應用中手工焊條電弧焊的使用最為普及,所以研究手工焊條電弧焊焊后接頭組織及性能很有必要。


        本文采用三層三道焊,使用兩種焊條(焊條E2209-16、焊條309MoL)對6mm厚2205雙相不銹鋼進行平板對接試驗,每種焊條分別進行不同焊接位置、不同熱輸入的焊接試驗。重點研究了不同焊接位置、不同熱輸入對接頭微觀組織、力學性能的影響,以及不同工藝參數對接頭殘余應力的影響。研究表明,焊后接頭沒有出現宏觀缺陷,焊縫成形良好。接頭焊縫區鐵奧兩相含量差距明顯,焊縫區奧氏體含量最高,熱影響區奧氏體含量最低,由于焊條309MoL中Ni元素含量遠遠高于母材和焊條E2209-16,使焊后獲得接頭焊縫區奧氏體含量比焊條E2209-16獲得接頭高。分析表明所有接頭焊縫區沒有出現有害次生相。掃描電鏡和能譜分析表明接頭合金元素在熱作用下發生了擴散遷移,使得冷卻時鐵素體晶界優先析出奧氏體,后續的熱循環使鐵素體晶內析出大量細小奧氏體。三層三道焊得到的接頭每層焊道之間的奧氏體組織形態和含量存在差異。接頭力學性能測試表明,焊條309MoL焊接試樣抗拉強度低于焊條E2209-16焊接試樣,且試樣全部斷裂在焊縫。平焊剛性固定試樣延伸率最小,這與接頭較大。彎曲試驗中所有接頭面彎和背彎都沒有出現裂紋,表明接頭塑韌性良好。沖擊測試中熱影響區沖擊值高于焊縫,但都低于母材,焊縫沖擊斷口斷口存在大量韌窩且全部為韌性斷裂,而熱影響區斷口存在較大范圍的平齊的解理面或準解理面以及少量韌窩,所以斷裂方式為脆性為主的韌脆混合斷裂機制。接頭硬度值和所在區域的奧氏體含量相關,熱影響區硬度值最高,焊縫中蓋面層的硬度值最小。


       
        利用有限元軟件對焊接過程進行溫度場和應力場模擬計算,結果表明三層三道焊中第二層焊道焊接熱循環曲線的最高溫度高于其他兩層焊道,達到了2800°C,對接頭冷卻時間產生很大影響,從而影響接頭組織析出含量。接頭下層熱影響區受到三次熱循環作用,每次熱循環最高溫度都超過母材相變溫度。應力場測試表明接頭焊縫區縱向和橫向殘余應力相反,橫向表現為拉應力,縱向表現為壓應力,橫向殘余應力在遠離焊縫的區域拉應力逐漸過渡為壓應力最后趨為零,小孔法測試應力與模擬值較吻合。對變形嚴重的板材進行機械矯正,拉伸測試結果顯示矯正后板材抗拉強度略升高,應力應變曲線中屈服階段不明顯,且試樣斷裂于焊縫,斷口存在細小的韌窩,韌性降低。

       
       

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