S32101双相不锈钢厚板窄间隙激光填丝焊工艺及接头组织性能研究

发布时间：2021-07-02 20:11

　　双相不锈钢是一种固溶组织中奥氏体与铁素体含量分别约为50%的一类不锈钢,因其具备优异的力学性能、物理性能及耐腐蚀性而被广泛应用于核电、化工及临海基建等腐蚀性强的环境。采用传统的焊接方法用于焊接双相不锈钢厚板不仅效率低下,焊接变形和应力较大,尤其是热影响区组织粗化会严重影响接头的力学性能及耐腐蚀性。窄间隙激光填丝焊具有焊接效率高、填充材料少、焊后变形小及热影响区窄等众多优点,已成为国内外研究的热点。本文针对核电项目用S32101双相不锈钢,通过平板堆焊及窄间隙坡口内激光填丝焊,研究焊接参数对焊缝成形的影响规律。采用优化的工艺参数,成功焊接了25mm的S32101双相不锈钢,分析了接头不同区域的微观组织特征和奥氏体铁素体双相比例,测试了接头的力学性能和腐蚀性能。在S32101双相不锈钢试板表面激光填丝焊工艺参数对焊缝成形影响规律研究的基础上,进行了窄间隙坡口内单道激光填丝焊工艺优化试验。试验结果表明:激光功率对焊缝成形影响不大;过快或过慢的焊接速度均对焊缝成形不利,当焊接速度为0.48m/min时,焊缝成形良好;离焦量对焊缝成形和熔深均有显著影响,离焦量减小,熔深增大,+10mm的离焦量可... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 双相不锈钢的发展应用和焊接性
        1.2.1 双相不锈钢的发展
        1.2.2 双相不锈钢的应用
        1.2.3 双相不锈钢的焊接性
    1.3 激光填丝焊接技术
    1.4 激光填丝焊国内外研究现状
        1.4.1 国外研究现状
        1.4.2 国内研究现状
    1.5 本课题主要研究内容
第2章 试验材料、设备及方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验设备
    2.3 焊接接头分析测试设备
        2.3.1 金相试样制备
        2.3.2 焊缝接头宏观形貌观察
        2.3.3 焊缝接头微观组织观察
        2.3.4 维氏硬度测试
        2.3.5 拉伸性能测试
        2.3.6 接头冲击试验
        2.3.7 电化学腐蚀
第3章 S32101 双相不锈钢窄间隙激光填丝焊工艺及焊缝成形规律研究
    3.1 平板堆焊条件下的激光填丝焊焊缝成形规律研究
        3.1.1 激光功率对焊缝成形的影响
        3.1.2 焊接速度对焊缝成形的影响
        3.1.3 离焦量对焊缝成形的影响
        3.1.4 送丝速度对焊缝成形的影响
    3.2 窄间隙坡口内单道激光填丝焊焊缝成形规律研究
        3.2.1 激光功率对窄间隙焊缝成形的影响
        3.2.2 焊接速度对窄间隙焊缝成形的影响
        3.2.3 离焦量对窄间隙焊缝成形的影响
        3.2.4 送丝速度对窄间隙焊缝成形的影响
    3.3 窄间隙激光填丝焊工艺参数窗口的确定
    3.4 本章小结
第4章 S32101 双相不锈钢窄间隙激光填丝焊接头组织及力学性能研究
    4.1 25mmS32101 双相不锈钢窄间隙激光填丝焊
    4.2 接头组织及双相比例分析
        4.2.1 打底焊道组织及双相比例
        4.2.2 填充焊道组织及双相比例
        4.2.3 盖面焊道组织及双相比例
        4.2.4 焊接热影响区组织及双相比例
        4.2.5 重叠焊道组织及双相比例
    4.3 焊接接头力学性能
        4.3.1 接头力学性能模拟分析
        4.3.2 焊接接头硬度分析
        4.3.3 焊接接头拉伸试验
        4.3.4 焊接接头冲击试验
    4.4 本章小结
第5章 S32101 双相不锈钢窄间隙激光填丝焊接头耐腐蚀性能研究
    5.1 接头组织对均匀腐蚀性能的影响
    5.2 接头阻抗图谱分析
    5.3 接头Mott-Schottky曲线分析
        5.3.1 Mott-Schottky曲线
        5.3.2 接头各部位M-S曲线分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表或已录用的论文
致谢



本文编号：3261145