2507双相不锈钢板焊接工艺的研究
发布时间：2021-08-04 09:18
2507双相不锈钢凭借优良的耐腐蚀性能、力学性能和相对低廉价格,广泛应用于船舶、石油化工等腐蚀性较强的环境中。激光焊接具有加热集中、热影响区小等特点,广泛应用于2507双相不锈钢的焊接。本论文采用对接接头的形式,利用激光和等离子焊接两种方式对2507双相不锈钢进行焊接。通过对焊后试样进行组织观察、硬度测试、拉伸试验,研究了双相不锈钢焊接接头组织及力学性能的变化。实验结果表明:（1）采用两种方法都能得到外观形貌良好的焊接接头,两种焊缝的组织都由铁素体与奥氏体组成,铁素体主要有柱状晶和等轴晶两种形态,其内部有Cr2N析出,奥氏体主要分布在晶界上,热输入量大时,奥氏体可以在铁素体晶粒内析出,也可以在晶界上析出形成魏氏体组织。（2）激光焊接接头的拉伸强度可以达到900MPa,而等离子焊接接头的拉伸强度只有865MPa。（3）两种焊接方法得到的拉伸试样断口也有一定的相似之处,都可以分为两部分,靠近激光束或等离子束入射面的断口比较平整,其上有细小的韧窝,远离激光束或等离子束入射面的断口比较粗糙,其上有较深的韧窝。分析认为,试样的断裂发生在晶界奥氏体中,靠近激光束或等离子束入射...
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Schaeffler相图（合金成分对组织的影响）
体形成元素包括 Cr、Mo、Si、Al、Nb 等元素，奥氏体形成元素包Cu 等元素。元素形成铁素体的能力用铬当量（Creq）表示，形成奥（Nieq）表示。具体计算方法如下[20]：Creq=Cr%+Mo%+1.5Si%+0.5Nb% （1-1）Nieq=Ni%+35C%+20N%+0.25Cu% （1-2）（1-1）、（1-2）算得的 2507 双相不锈钢的镍当量（Nieq）为 11.85q）为 28.2-32.2，Creq/Nieq为 1.825-2.717。其组织组成在 Schaeffler 1（椭圆标注）所示。不锈钢含有丰富的合金元素，一方面使得铁素体奥氏体两相比例复多种的其他相和析出相。从 Fe-Cr-Ni 伪二元平衡相图[21]（图 1.2）小时，冷却凝固下来的组织为奥氏体单相组织；伴随着 Creq/Nieq比量减少，铁素体增多。凝固后的铁素体温度区间越大，其铁素体-奥，越不利于焊接过程中二次奥氏体的析出，从而使铁素体-奥氏体两组织中的含量。
接具有加热集中、热影响区窄等优点，非常适合薄板类双相不锈激光焊接原理接是以高能激光束为热源，聚焦后照射到材料表面，与表面的金热能使材料熔化的一种的焊接方法[31]。 为激光焊接原理示意图，激光焊接根据热量传输机理不同，分为焊接。热传导焊的功率密度小于 104-105 W/cm2；深熔焊的功率/cm2时[32]。焊接时，激光辐射加热工件表面，工件表面温度高于内部，产生方式转移到工件内部，使焊件熔化，冷却后将两个焊件结合起来熔焊接是通过“小孔”结构来完成的，如图 1.4 所示。在高能激光在表面产生金属蒸汽，在反作用力的影响下，已经熔化的金属液工件表面产生凹陷，随激光作用时间的增加，凹陷加深，当激光停固的作用，金属液体回流受阻，无法完全填充凹陷，从而形成“小关闭，吸收空气或保护气体后会发展为气孔[33]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高氮奥氏体不锈钢氮化物析出及其对耐蚀性影响的研究进展[J]. 张昌青,吕广明,欧阳明辉,刘雄波. 热加工工艺. 2018(02)
[2]焊后热处理对2101双相不锈钢接头组织和性能的影响[J]. 王皓,鲍亮亮,胡利方,孟庆森. 热加工工艺. 2014(01)
[3]经济型双相不锈钢的研发进展[J]. 江来珠,张伟,王治宇. 钢铁研究学报. 2013(04)
[4]ASTM A240 UNS S32101双相不锈钢SMAW焊接工艺研究[J]. 朱金胜,廖素萍. 焊管. 2013(02)
[5]激光焊接原理探析[J]. 周丽. 中国科技信息. 2012(22)
[6]超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N中χ相时效析出的研究[J]. 张寿禄,赵泳仙,宋丽强. 钢铁. 2012(02)
[7]2507双相不锈钢在尿素设备中的应用分析[J]. 张亚宁. 化工设备与管道. 2011(06)
[8]双相不锈钢的研究与发展[J]. 李志军,陈湘茹,孙卿卿,张文竹,翟启杰,王玉柱. 铸造技术. 2011(09)
[9]SAF2205、SAF2507双相不锈钢焊接组织与性能[J]. 迟永强. 热加工工艺. 2011(09)
[10]光电直读光谱仪的工作原理及误差分析[J]. 廉恩常. 中国计量. 2010(07)
硕士论文
[1]2205双相不锈钢高效化焊接接头组织和性能的研究[D]. 耿韶宁.山东大学 2016
[2]2507超级双相不锈钢的激光焊接及耐蚀性研究[D]. 李港志.江苏科技大学 2016
[3]DP980高强钢激光焊组织性能的研究[D]. 孙明升.天津大学 2016
[4]AZ31B镁合金CO2激光焊接接头组织性能分析[D]. 孙立人.内蒙古工业大学 2015
[5]2205双相不锈钢中σ相的析出及其对组织性能的影响[D]. 吴天海.东北大学 2013
[6]SAF2205双相不锈钢与异种金属的焊接性研究[D]. 李燕.南京航空航天大学 2011
[7]SAF2205双相不锈钢焊接工艺与机理研究[D]. 韩志诚.南京航空航天大学 2008
本文编号：3321439
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Schaeffler相图（合金成分对组织的影响）
体形成元素包括 Cr、Mo、Si、Al、Nb 等元素，奥氏体形成元素包Cu 等元素。元素形成铁素体的能力用铬当量（Creq）表示，形成奥（Nieq）表示。具体计算方法如下[20]：Creq=Cr%+Mo%+1.5Si%+0.5Nb% （1-1）Nieq=Ni%+35C%+20N%+0.25Cu% （1-2）（1-1）、（1-2）算得的 2507 双相不锈钢的镍当量（Nieq）为 11.85q）为 28.2-32.2，Creq/Nieq为 1.825-2.717。其组织组成在 Schaeffler 1（椭圆标注）所示。不锈钢含有丰富的合金元素，一方面使得铁素体奥氏体两相比例复多种的其他相和析出相。从 Fe-Cr-Ni 伪二元平衡相图[21]（图 1.2）小时，冷却凝固下来的组织为奥氏体单相组织；伴随着 Creq/Nieq比量减少，铁素体增多。凝固后的铁素体温度区间越大，其铁素体-奥，越不利于焊接过程中二次奥氏体的析出，从而使铁素体-奥氏体两组织中的含量。
接具有加热集中、热影响区窄等优点，非常适合薄板类双相不锈激光焊接原理接是以高能激光束为热源，聚焦后照射到材料表面，与表面的金热能使材料熔化的一种的焊接方法[31]。 为激光焊接原理示意图，激光焊接根据热量传输机理不同，分为焊接。热传导焊的功率密度小于 104-105 W/cm2；深熔焊的功率/cm2时[32]。焊接时，激光辐射加热工件表面，工件表面温度高于内部，产生方式转移到工件内部，使焊件熔化，冷却后将两个焊件结合起来熔焊接是通过“小孔”结构来完成的，如图 1.4 所示。在高能激光在表面产生金属蒸汽，在反作用力的影响下，已经熔化的金属液工件表面产生凹陷，随激光作用时间的增加，凹陷加深，当激光停固的作用，金属液体回流受阻，无法完全填充凹陷，从而形成“小关闭，吸收空气或保护气体后会发展为气孔[33]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高氮奥氏体不锈钢氮化物析出及其对耐蚀性影响的研究进展[J]. 张昌青,吕广明,欧阳明辉,刘雄波. 热加工工艺. 2018(02)
[2]焊后热处理对2101双相不锈钢接头组织和性能的影响[J]. 王皓,鲍亮亮,胡利方,孟庆森. 热加工工艺. 2014(01)
[3]经济型双相不锈钢的研发进展[J]. 江来珠,张伟,王治宇. 钢铁研究学报. 2013(04)
[4]ASTM A240 UNS S32101双相不锈钢SMAW焊接工艺研究[J]. 朱金胜,廖素萍. 焊管. 2013(02)
[5]激光焊接原理探析[J]. 周丽. 中国科技信息. 2012(22)
[6]超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N中χ相时效析出的研究[J]. 张寿禄,赵泳仙,宋丽强. 钢铁. 2012(02)
[7]2507双相不锈钢在尿素设备中的应用分析[J]. 张亚宁. 化工设备与管道. 2011(06)
[8]双相不锈钢的研究与发展[J]. 李志军,陈湘茹,孙卿卿,张文竹,翟启杰,王玉柱. 铸造技术. 2011(09)
[9]SAF2205、SAF2507双相不锈钢焊接组织与性能[J]. 迟永强. 热加工工艺. 2011(09)
[10]光电直读光谱仪的工作原理及误差分析[J]. 廉恩常. 中国计量. 2010(07)
硕士论文
[1]2205双相不锈钢高效化焊接接头组织和性能的研究[D]. 耿韶宁.山东大学 2016
[2]2507超级双相不锈钢的激光焊接及耐蚀性研究[D]. 李港志.江苏科技大学 2016
[3]DP980高强钢激光焊组织性能的研究[D]. 孙明升.天津大学 2016
[4]AZ31B镁合金CO2激光焊接接头组织性能分析[D]. 孙立人.内蒙古工业大学 2015
[5]2205双相不锈钢中σ相的析出及其对组织性能的影响[D]. 吴天海.东北大学 2013
[6]SAF2205双相不锈钢与异种金属的焊接性研究[D]. 李燕.南京航空航天大学 2011
[7]SAF2205双相不锈钢焊接工艺与机理研究[D]. 韩志诚.南京航空航天大学 2008
本文编号：3321439
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