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    焊接工藝對2205雙相不銹鋼管焊接接頭顯微組織的影響
    發布者: 發布時間:2020/10/25 閱讀:285

     雙相不銹鋼管是由奧氏體和鐵素體兩相組成,當兩相比例約為50%時,雙相不銹鋼管將奧氏體不銹鋼管所具有的優良韌性和焊接性與鐵素體不銹鋼管所具有的較高的強度和耐氯化物應力腐蝕性能結合在一起,使其兼具奧氏體不銹鋼管和鐵素體不銹鋼管的優點。太原鋼鐵公司根據西氣東輸工程用2205雙相不銹鋼管的技術標準要求,參照ASTM S32205、API SPEC 5LC LC65-2205標準,與我課題組共同開展了2205雙相不銹鋼管直焊縫焊接工藝的研究。

     

     浙江宏盛特鋼有限公司先使用等離子弧焊(PAW)打底+鎢極氬弧焊(TIG)蓋面和等離子弧焊(PAW)打底+熔化極氬弧焊(MIG)蓋面兩種焊接工藝對2205雙相不銹鋼管平板進行模擬焊接實驗,采用熱輸入量不同的兩種焊接方法經過多次試驗,最終確定了最合適的焊接工藝,并且對焊接接頭的各項力學性能指標和耐點腐蝕性能進行了研究。結果表明兩種焊接方法獲得的焊接接頭的兩相比都符合ASTM S32205和API SPEC 5LC LC65-2205標準要求,采用較小焊接線能量的MIG蓋面獲得的焊接接頭焊縫和熱影響區的金相組織顆粒較TIG蓋面的小,固溶處理后的焊接接頭焊縫和熱影響區的金相組織顆粒都明顯變小。對2205雙相不銹鋼管板焊接接頭進行各種力學性能試驗,結果表明兩種焊接工藝下焊接接頭硬度都符合ASTM S32205和API SPEC 5LC LC65-2205標準要求;拉伸試驗中斷裂位置均發生在母材部位,彎曲試驗結果顯示彎曲表面均無裂紋,具有良好的抗拉伸和抗彎曲性能;夏比沖擊試驗結果表明兩種焊接工藝下試樣的焊縫、熔合線和母材的沖擊韌性都符合ASTM A923標準要求,固溶處理后的焊接接頭的抗沖擊性優于沒有經過固溶處理的焊接接頭。兩種焊接方法獲得的焊接接頭的焊縫、熱影響區組織的抗點蝕性均滿足ASTM G48標準要求,經過固溶處理的焊接接頭的抗點腐蝕性能得到提升。

     

     隨著固溶溫度的升高,等離子弧焊(PAW)打底+熔化極氬弧焊(MIG)蓋面的2205雙相不銹鋼管焊縫處鐵素體相對量逐步增加,而奧氏體相對量逐步減少,當固溶溫度為1020-1070℃時,兩相比例約為1:1。當固溶溫度為920℃、970℃時,2205雙相不銹鋼管焊縫中析出金屬間化合物σ相,使焊縫-40℃的沖擊韌性急劇惡化;當固溶溫度在1020-1120℃范圍時,2205雙相不銹鋼管焊縫處的沖擊韌性趨于穩定,-40℃的沖擊值遠高于ASTMA923標準要求。

     

     最后,針對管材焊接的特點對2205雙相不銹鋼管的焊接工藝進行適當調整得到2205雙相不銹鋼管的焊接工藝,并且進行各項性能的檢測。結果表明采用等離子焊(PAW)打底+鎢極氬弧焊(TIG)蓋面焊接獲得2205雙相不銹鋼管焊接接頭的兩相比例和硬度滿足ASTM S32205和API SPEC 5LC LC65-2205要求;抗沖擊性滿足ASTM A923標準要求,抗拉伸性滿足API SPEC 5LC LC65-2205標準要求,并且具有良好的抗彎曲性;耐點腐蝕性能也滿足ASTM G48標準要求。

     

     
     

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