中厚板304不锈钢等离子弧焊接接头组织和性能的研究
发布时间：2021-01-01 15:45
304奥氏体不锈钢具有优良的耐腐蚀性能,良好的综合力学性和优良的可焊性被广泛应用于压力容器、核电、管道、机械及船舶制造等行业。但随着板厚的增加,特别是中厚板,焊缝一次成型的难度也相应增加,而且焊接质量难以保证。为了提高中厚板304不锈钢等离子弧焊接接头可靠性,本文选取10mm厚304不锈钢,研究不同热输入条件下等离子弧焊焊接接头的显微组织、力学性能、耐蚀性,并研究固溶处理和焊后热处理对焊接接头组织及性能的影响规律。研究了焊接热输入对焊接接头组织、力学性能及耐蚀性的影响,并以抗拉强度为优化目标进行正交试验,对焊接工艺参数进行优化。研究结果表明:随着焊接热输入的增加,焊缝区6铁素体含量逐渐减少,热影响区粒径明显长大,（Fe,Cr）23C6碳化物沿奥氏体晶界析出;随着焊接热输入的升高,抗拉强度逐渐减小。焊缝的冲击韧性高于热影响区,焊接热输入越高,焊缝和热影响区断口均表现出表面变平整,韧窝变小而浅。焊缝区和热影响区硬度升高,焊缝区的硬度始终最高:焊接热输入越高,耐蚀性越差,焊接热输入的增高,焊缝的冷却速率降低;正交试验因子对抗拉强度的影响顺序为焊接电流、等离子气流量、焊接速度,其最优的工艺参数...
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?ＳＵＳ３０４不锈钢的显微组织??表２．１ＳＵＳ３０４不锈钢及焊丝的化学成分（ｗｔ．％）??
中厚板３０４不锈钢等离子弧焊接接头组织和性能的研宄?第二章试验材料及方法??２．５焊接接头力学性能试验??２．５．１接头拉伸试验??对正交试验的焊接接头分别进行室温板状拉伸试验。根据国标ＧＢ／Ｔ２６５１－２００８，??拉伸试样尺寸如图２－２所示，拉伸试验机型号为ＵＴＭ５３０５，拉伸加载速度Ｏ．ｌｍｍ／ｍｉｎ，??每组取３个拉伸试样，取其平均值作为焊接接头的抗拉强度。??３．２，?彳焊缝??＾?＼７?—?／?＾???ｗ?ｎ??…２３?＾１＾５??—?＾?１２０?—??图２－２接头拉伸试样形状和尺寸（单位／ｍｍ）??２．５．２接头冲击试验??冲击试验根据国标ＧＢ／Ｔ?２６５０－２００８焊接接头冲击试验方法，测试焊缝和热影响??区的冲击初性，冲击试验机型号为ＰＴＭ２６０２－ＤＩ，每组试样取三个，在室温下冲击，??得到冲击功和冲击初度，取其平均值，冲击试样取样位置及形状尺寸如图２－３所示。??〈，二［：事１＾?了?：；［：：：：｜；：：：＾＾＾＂??＼?／?＼?１?＇?热影响ｋ入?＼??ａ）焊缝金属?ｂ）热影响区??１１??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]630℃长期时效对FB2转子钢组织和力学性能的影响[J]. 张煜,赵吉庆,李莉,杨钢. 金属热处理. 2019(01)
[2]热老化过程中焊态和热处理态核级316L不锈钢焊缝的组织演变[J]. 赵宏刚,牛锐锋,张俊华,杨伦,朱平,张汝潺. 机械工程材料. 2018(11)
[3]奥氏体不锈钢管的焊接缺陷分析及预防[J]. 贾志强,姜振峰,李云芳,王福增. 焊接技术. 2018(09)
[4]固溶处理对双相不锈钢组织与性能的影响[J]. 王小勇,黄乐庆,王海宝,马长文,罗家明. 金属热处理. 2018(05)
[5]固溶处理对奥氏体不锈钢铸件焊接接头铁素体含量和性能的影响[J]. 杨继伟,朱修养,周文龙,刘宝惜. 热加工工艺. 2018(07)
[6]焊接热循环对奥氏体不锈钢254SMo组织与性能的影响[J]. 穆宏伟,刘洁,白永杰,张琦,范光伟,李国平,张葳. 焊接. 2017(12)
[7]热处理与热老化对核级308L焊缝组织的影响[J]. 麻丁龙,牛锐锋,朱平,王淦刚. 兵器材料科学与工程. 2016(06)
[8]16Cr奥氏体不锈钢高频焊接参数对焊缝组织性能的影响[J]. 毕宗岳,严培林,余晗,汪海涛. 焊管. 2016(08)
[9]奥氏体不锈钢电子束焊接接头组织与性能研究[J]. 高福洋,孙建刚,蒋鹏,刘志颖,梅文佳. 焊接技术. 2016(08)
[10]固溶处理对304/Q245R焊接接头组织及性能的影响[J]. 刘培茹,路平,徐志欣. 材料科学与工艺. 2016(04)
博士论文
[1]2205双相不锈钢与Q345R钢焊接性研究[D]. 杨莉.中国矿业大学 2013
硕士论文
[1]热处理工艺对管用304不锈钢组织与性能的影响[D]. 唐峰.成都理工大学 2016
[2]低镍铬锰氮奥氏体不锈钢晶间腐蚀的研究[D]. 袁雪.内蒙古科技大学 2015
[3]316LN不锈钢相析出转变过程及其对耐蚀性能影响的研究[D]. 黄晋华.南昌航空大学 2015
[4]时效处理对超级奥氏体不锈钢组织性能的影响[D]. 刘小花.西安建筑科技大学 2013
[5]奥氏体不锈钢焊缝韧性与组织规律性研究[D]. 王亚婷.南京理工大学 2012
[6]304不锈钢薄壁焊管的应力腐蚀研究[D]. 童星.东华大学 2011
[7]奥氏体不锈钢焊接接头在超高温服役中的显微结构转变研究[D]. 戴伟.武汉理工大学 2002
本文编号：2951561
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?ＳＵＳ３０４不锈钢的显微组织??表２．１ＳＵＳ３０４不锈钢及焊丝的化学成分（ｗｔ．％）??
中厚板３０４不锈钢等离子弧焊接接头组织和性能的研宄?第二章试验材料及方法??２．５焊接接头力学性能试验??２．５．１接头拉伸试验??对正交试验的焊接接头分别进行室温板状拉伸试验。根据国标ＧＢ／Ｔ２６５１－２００８，??拉伸试样尺寸如图２－２所示，拉伸试验机型号为ＵＴＭ５３０５，拉伸加载速度Ｏ．ｌｍｍ／ｍｉｎ，??每组取３个拉伸试样，取其平均值作为焊接接头的抗拉强度。??３．２，?彳焊缝??＾?＼７?—?／?＾???ｗ?ｎ??…２３?＾１＾５??—?＾?１２０?—??图２－２接头拉伸试样形状和尺寸（单位／ｍｍ）??２．５．２接头冲击试验??冲击试验根据国标ＧＢ／Ｔ?２６５０－２００８焊接接头冲击试验方法，测试焊缝和热影响??区的冲击初性，冲击试验机型号为ＰＴＭ２６０２－ＤＩ，每组试样取三个，在室温下冲击，??得到冲击功和冲击初度，取其平均值，冲击试样取样位置及形状尺寸如图２－３所示。??〈，二［：事１＾?了?：；［：：：：｜；：：：＾＾＾＂??＼?／?＼?１?＇?热影响ｋ入?＼??ａ）焊缝金属?ｂ）热影响区??１１??
第二章试验材料及方法?中厚板３０４不锈钢等离子弧焊接接头组织和性能的研究??—０．１?Ａ?￣ｋ￣｜丄?０．１１Ａ??ｈ?？＾?一：丨〇，?＾＾￣??ｉｆ?：?Ｈｉ?２??＾?｜?１?＿?：??２７．５±０．０３?＾￣￣７＾?＾??＾?？?＇?．／１．６?｜／／｜０．ｌｌＡｒ＿ｊ?〇??＼?Ｉ?一?２??Ｒ０．２５?土?０．０２５??０〇Ｔｂ＞＾?■??图２－３冲击试验试样尺寸及焊接接头的取样部位??２．５．３硬度试验??通过硬度试验可以对材料的力学性能进行判定，试样的待测表面粗糙度直接影响??测试结果，硬度试样需进行水磨、精抛、腐蚀后立即进行硬度测试。图２－４为奥氏体??不锈钢等离子弧焊焊接接头测试硬度点的分布示意图。试验选用ＭＨＶＳ－５０型维氏硬??度计测试焊接接头的硬度。从母材向焊缝中心再向母材进行硬度测试，采集间隔??０．５ｍｍ打一硬度值，硬度计的加载载荷为１０Ｋｇ，保荷时间为１５ｓ。??????焊缝??－一?—?、?７??母材二…每１二＾??图２－４接头显微硬度测试点分布示意图??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]630℃长期时效对FB2转子钢组织和力学性能的影响[J]. 张煜,赵吉庆,李莉,杨钢. 金属热处理. 2019(01)
[2]热老化过程中焊态和热处理态核级316L不锈钢焊缝的组织演变[J]. 赵宏刚,牛锐锋,张俊华,杨伦,朱平,张汝潺. 机械工程材料. 2018(11)
[3]奥氏体不锈钢管的焊接缺陷分析及预防[J]. 贾志强,姜振峰,李云芳,王福增. 焊接技术. 2018(09)
[4]固溶处理对双相不锈钢组织与性能的影响[J]. 王小勇,黄乐庆,王海宝,马长文,罗家明. 金属热处理. 2018(05)
[5]固溶处理对奥氏体不锈钢铸件焊接接头铁素体含量和性能的影响[J]. 杨继伟,朱修养,周文龙,刘宝惜. 热加工工艺. 2018(07)
[6]焊接热循环对奥氏体不锈钢254SMo组织与性能的影响[J]. 穆宏伟,刘洁,白永杰,张琦,范光伟,李国平,张葳. 焊接. 2017(12)
[7]热处理与热老化对核级308L焊缝组织的影响[J]. 麻丁龙,牛锐锋,朱平,王淦刚. 兵器材料科学与工程. 2016(06)
[8]16Cr奥氏体不锈钢高频焊接参数对焊缝组织性能的影响[J]. 毕宗岳,严培林,余晗,汪海涛. 焊管. 2016(08)
[9]奥氏体不锈钢电子束焊接接头组织与性能研究[J]. 高福洋,孙建刚,蒋鹏,刘志颖,梅文佳. 焊接技术. 2016(08)
[10]固溶处理对304/Q245R焊接接头组织及性能的影响[J]. 刘培茹,路平,徐志欣. 材料科学与工艺. 2016(04)
博士论文
[1]2205双相不锈钢与Q345R钢焊接性研究[D]. 杨莉.中国矿业大学 2013
硕士论文
[1]热处理工艺对管用304不锈钢组织与性能的影响[D]. 唐峰.成都理工大学 2016
[2]低镍铬锰氮奥氏体不锈钢晶间腐蚀的研究[D]. 袁雪.内蒙古科技大学 2015
[3]316LN不锈钢相析出转变过程及其对耐蚀性能影响的研究[D]. 黄晋华.南昌航空大学 2015
[4]时效处理对超级奥氏体不锈钢组织性能的影响[D]. 刘小花.西安建筑科技大学 2013
[5]奥氏体不锈钢焊缝韧性与组织规律性研究[D]. 王亚婷.南京理工大学 2012
[6]304不锈钢薄壁焊管的应力腐蚀研究[D]. 童星.东华大学 2011
[7]奥氏体不锈钢焊接接头在超高温服役中的显微结构转变研究[D]. 戴伟.武汉理工大学 2002
本文编号：2951561
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