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      雙相不銹鋼的異種材料焊接技術研究分析
      發布者: 發布時間:2020/9/25 閱讀:357

       浙江宏盛特鋼有限公司技術人員認為對于雙相不銹鋼與異種材料的焊接,其難點在于焊縫和熱影響區處的合金元素含量差異。由于兩種母材合金元素含量不同,焊接時熔池中的合金元素會從高合金濃度向低合金溶度方向遷移,尤其是雙相不銹鋼與碳鋼焊接時,這種遷移過程尤為明顯。合金元素含量差異還會造成一些有害的二次相析出,惡化接頭的機械性能和耐蝕性。除此之外,兩種材料的熱導率不同也會導致焊接完成后焊件上不同區域的熱殘余應力差異較大。

       

       浙江宏盛特鋼有限公司技術人員嘗試采用雙相不銹鋼焊條E2209與奧氏體不銹鋼焊條E309分別對雙相不銹鋼SAF2205雙相不銹鋼與低碳鋼進行手工電弧焊試驗。試驗結果表明:使用E2209焊條焊接的焊縫中對耐蝕性有益的氮元素和鉬元素含量較高,因此在焊縫的動電位極化曲線測試中,采用E2209焊接的焊縫其點蝕電位高于用E309焊條焊接后焊縫的點蝕電位,表明使用E2209焊條進行焊接得到的焊縫其耐蝕性要優于用E309焊條焊接得到的焊縫。浙江宏盛特鋼有限公司研究人員分別采用了AWS ER 347、AWS ER316L和AWSER309L三種焊絲對SAF2205雙相不銹鋼與AISI316L不銹鋼進行TIG(鎢極氬弧焊)焊,其焊接電壓為12V、電流為100A、速度為1mm/s,采用純氬氣保護,接頭的耐蝕性由動電位極化曲線和電化學阻抗譜來評價。他們的研究結果發現:三種試樣的焊縫中均有少量的鐵素體存在,采用AWSER347焊絲焊接的焊縫中形成有少量有害的σ相,降低了焊縫組織的耐蝕性;而用AWSER309L焊絲焊接的焊縫中,具有高耐蝕性的鐵素體含量較多,電化學測試結果也表明了其耐蝕性高于其余兩種。

       

       浙江宏盛特鋼有限公司生產車間焊接工人通過手工電弧焊和鎢極氬弧焊這兩種焊接方法焊接SAF2205雙相不銹鋼和16MnR,研究其對焊接接頭的合金成分、機械性能和耐蝕性的影響。研究結果表明:鎢極氬弧焊的熱輸人小于手工電弧焊,采用鎢極氬弧焊進行焊接可獲得晶粒較細的焊縫,其表面更容易形成一層致密的氧化膜,使腐蝕性離子不能輕易地穿過飩化膜進行擴散,因而焊縫處呈現出比手工電弧焊更高的耐蝕性。

       

       縱觀近年來國內外對雙相不銹鋼焊接接頭耐蝕性的研究進展來看,已有大量的文獻對此進行研究和調查。這些研究從材料角度既涉及了新開發的耐蝕性更強的超級雙相不銹鋼,也包含更具經濟性的節鎳型雙相不銹鋼,從焊接工藝角度既包括常規的手工電弧焊和TIG焊,也包括激光焊和攪拌摩擦焊等特種焊接方法。由此可以看出,對于不同的雙相不銹鋼鋼種,不同的焊接方法和焊接參數對微觀組織的形貌、兩相比例以及第二相的析出情況均有較大影響。目前,對于這些新材料和新工藝的耐蝕性研究并不系統,如新鋼種在焊接時微觀組織的演變規律和合金元素的擴散過程等因素對耐蝕性的影響仍需更深入而細致的研究。

       

       
       

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