SAF2507超级双相不锈钢焊接接头组织及性能研究

发布时间：2024-09-22 16:41

　　SAF2507超级双相不锈钢是力学性能和耐腐蚀性能最为优良的双相不锈钢种之一,广泛运用于船舶海洋、桥梁管道、压力容器等场所。SAF2507超级双相不锈钢拥有高性能的同时,拥有良好的焊接性能,钨极氩弧焊、搅拌摩擦焊、激光焊、等离子弧焊等焊接方式均可运用于焊接SAF2507超级双相不锈钢。但SAF2507含有的高含量合金元素,也会使其在焊接接头容易析出金属间化合物,两相比例失衡,从而导致焊接结构力学及腐蚀性能的降低,尤其是激光焊接等高能量密度能源的焊接中更为严重,这在一定程度上阻碍SAF2507超级双相不锈钢在工程上的应用,也阻碍激光焊接等高效率焊接工艺在该合金中的应用。因此,本文采用钨极氩弧焊、激光自熔焊以及激光-MIG复合焊三种焊接方式焊接SAF2507超级双相不锈钢,通过焊后热处理的方法改善焊接接头失衡的双相比例,消除接头中的金属间化合物,对比分析三种焊接接头的组织演变对力学及腐蚀性能的影响。研究结果表明,激光自熔焊接的焊缝成形最佳,但其由于过快的焊接冷却速度,焊缝区域双相组织失衡严重,铁素体组织含量高达69.3%;钨极氩弧焊的焊缝成形最差,但得益于较慢的焊接速度以及较大的焊缝散热面积...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 双相不锈钢概论
        1.2.1 双相不锈钢的应用前景
        1.2.2 SAF2507 的特点与性能
    1.3 激光自熔焊技术概论
    1.4 钨极氩弧焊技术概论
    1.5 激光-电弧复合焊技术概论
    1.6 双相不锈钢焊接研究现状
        1.6.1 双相不锈钢焊接接头的显微组织
        1.6.2 双相不锈钢焊接接头的力学及腐蚀性能
    1.7 本文主要研究思路及内容
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 焊接试验
    2.4 热处理试验
    2.5 焊接接头微观组织观察
        2.5.1 扫描电子显微镜分析(SEM)
        2.5.2 X射线衍射分析(XRD)
        2.5.3 透射电子显微镜分析(TEM)
    2.6 焊接接头力学性能测试
        2.6.1 拉伸试验
        2.6.2 冲击试验
        2.6.3 显微硬度试验
        2.6.4 纳米压痕试验
        2.6.5 弯曲试验
    2.7 焊接接头耐蚀性能测试
第3章 焊接接头组织研究
    3.1 焊接接头的焊缝成形及宏观形貌
        3.1.1 三种接头焊缝成形
        3.1.2 焊缝横截面的宏观形貌
    3.2 焊接接头微观组织
        3.2.1 激光自熔焊接头微观组织
        3.2.2 激光-MIG复合焊接头微观组织
        3.2.3 钨极氩弧焊接头微观组织
    3.3 固溶热处理对焊接接头组织的影响
        3.3.1 激光自熔焊接头固溶处理后微观组织
        3.3.2 激光-MIG复合焊接头固溶处理后微观组织
        3.3.3 钨极氩弧焊接头固溶处理后微观组织
        3.3.4 SAF2507和Er2594σ 相析出特点及TTT曲线
    3.4 焊接接头XRD物相分析
    3.5 焊接接头热影响区组织分析
    3.6 焊接接头双相组织比例对比
    3.7 本章小结
第4章 焊接接头力学性能研究
    4.1 焊接接头各区域组织的纳米压痕
        4.1.1 焊缝及母材区双相组织纳米压痕
        4.1.2 热处理对双相组织纳米压痕的影响
    4.2 焊接接头的显微硬度
        4.2.1 激光自熔焊显微硬度
        4.2.2 激光-MIG复合焊显微硬度
        4.2.3 钨极氩弧焊显微硬度
        4.2.4 固溶热处理对显微硬度的影响
    4.3 焊接接头的拉伸强度
    4.4 焊接接头的冲击韧性
    4.5 焊接接头的抗弯曲性能
    4.6 本章小结
第5章 焊接接头的耐蚀性能研究
    5.1 引言
    5.2 焊接接头动电位扫描
    5.3 固溶热处理对耐蚀性能的影响
    5.4 温度对腐蚀性能的影响
    5.5 硫元素对腐蚀性能的影响
    5.6 腐蚀形貌
    5.7 本章小结
结论
参考文献
硕士期间发表的学术论文
致谢



本文编号：4006068