热输入对2205双相不锈钢焊接接头组织及耐蚀性的影响
发布时间：2022-01-13 22:27
采用改变焊接速度来控制焊接热输入的方法,对20 mm厚的热轧态2205双相不锈钢中厚板进行了4组不同热输入条件下的TIG焊焊接实验,对焊接接头的耐晶间腐蚀性能和显微组织进行了测试与分析。结果表明:当焊接热输入Q≤1.9 kJ·mm-1时,焊接接头的晶间腐蚀弯曲表面裂纹发生率高,随着热输入的增大,裂纹发生率逐渐降低,当热输入Q≥2.4 kJ·mm-1时,焊接接头已无晶间腐蚀弯曲表面裂纹出现;当焊接热输入Q值在1.9 kJ·mm-1至2.4 kJ·mm-1范围内,随着焊接热输入的增加,在铁素体基体中的奥氏体相由网格状形态转变为孤岛状、条块状形貌,且均匀弥散分布在基体中,同时焊接接头热影响区中奥氏体相的体积分数逐渐增多。
【文章来源】：材料热处理学报. 2020,41(08)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
2205双相不锈钢的显微组织
在焊接过程中选用的焊接方法为手工钨极氩弧焊打底+正反面交替逐层盖面,焊接过程采取如下措施:1)为了避免焊接接头N元素损失,焊接时电弧保护气体和背部保护气体使用Ar+5% N2,保护气体流量在5 ～ 15 L·min-1;2)各焊缝层间必须认真清理;3)焊前不预热,层间温度控制在150 ℃以下;4)各层焊后采用空冷方式。2205双相不锈钢焊接的层数和顺序以及X形坡口尺寸,如图2所示。在2205双相不锈钢TIG焊接实验过程中,通过以改变焊接速率来控制焊接热输入的大小。具体的焊接工艺参数如表2所示,并可根据公式1可计算出实际焊接过程中热输入Q[13]:
表3 2205DSS焊接接头晶间腐蚀弯曲试验结果Table 3 Results of intergranular corrosion and bend tests for the 2205 DSS welded joints Sample Q/(kJ·mm-1) Intergranular corrosion test results(180°cold bending) Cracking frequency No.1 1.9 Face bend: fractureBack bend: crack 75% Face bend: intactBack bend: crack No.2 2.2 Face bend: intact 25% Back bend: crack Face bend: intact Back bend: intact No.3 2.4 Face bend: intact 0% Back bend: intact Face bend: intact Back bend: intact No.4 2.7 Face bend: intact 0% Back bend: intact Face bend: intact Back bend: intact对晶间腐蚀弯曲开裂试样进行断面显微观察,如图4所示。从图4中可以看到,弯曲表面裂纹会发生在焊接接头的热影响区,并且裂纹大多沿着晶间扩展,在晶界发生了局部腐蚀,甚至有晶粒脱落,具有典型的晶间腐蚀开裂特征。
【参考文献】：
期刊论文
[1]固溶处理对节镍型2101双相不锈钢组织及力学性能的影响[J]. 徐海健,沙孝春,康超,胡万卿,王文仲,李凡. 材料热处理学报. 2020(02)
[2]1234焊接热输入对核Ⅰ级E2209-15焊条焊接2205双相不锈钢接头组织和性能的影响[J]. 王锡岭,李金燕,蔡俊,许祥平. 金属功能材料. 2019(06)
[3]UNS S32205双相不锈钢在S2O32-/Cl-环境中的应力腐蚀行为[J]. 张志强,荆洪阳,徐连勇,张天刚,张宏伟. 材料热处理学报. 2019(10)
[4]2205双相不锈钢搅拌摩擦焊接头组织和性能[J]. 贾重雪,赵运强,董春林,王春桂,陈和兴. 焊接学报. 2019(03)
[5]超级双相不锈钢2707搅拌摩擦焊焊接接头的组织与性能[J]. 李国平. 材料热处理学报. 2018(10)
[6]不同焊接工艺双相不锈钢焊接接头的组织和力学性能[J]. 代维,罗腾奘,王帆,张磊,向锦. 金属热处理. 2018(05)
[7]双相不锈钢多层多道焊接接头微观组织表征[J]. 张志强,荆洪阳,徐连勇,韩永典. 焊接学报. 2017(05)
[8]热输入对2205双相不锈钢焊接接头性能的影响[J]. 黄杰,陈博文,丁毅,孟宪虎. 热加工工艺. 2017(03)
[9]2205双相不锈钢TIG焊接头组织及力学性能[J]. 李国平,王建军,吴天海,温艳慧,李花兵,刘春明. 材料研究学报. 2016(12)
[10]饱和H2S环境下慢应变速率对2205双相不锈钢应力腐蚀性能的影响[J]. 杨世洲,李春福,李辉,文平. 材料热处理学报. 2016(11)
本文编号：3587254
【文章来源】：材料热处理学报. 2020,41(08)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
2205双相不锈钢的显微组织
在焊接过程中选用的焊接方法为手工钨极氩弧焊打底+正反面交替逐层盖面,焊接过程采取如下措施:1)为了避免焊接接头N元素损失,焊接时电弧保护气体和背部保护气体使用Ar+5% N2,保护气体流量在5 ～ 15 L·min-1;2)各焊缝层间必须认真清理;3)焊前不预热,层间温度控制在150 ℃以下;4)各层焊后采用空冷方式。2205双相不锈钢焊接的层数和顺序以及X形坡口尺寸,如图2所示。在2205双相不锈钢TIG焊接实验过程中,通过以改变焊接速率来控制焊接热输入的大小。具体的焊接工艺参数如表2所示,并可根据公式1可计算出实际焊接过程中热输入Q[13]:
表3 2205DSS焊接接头晶间腐蚀弯曲试验结果Table 3 Results of intergranular corrosion and bend tests for the 2205 DSS welded joints Sample Q/(kJ·mm-1) Intergranular corrosion test results(180°cold bending) Cracking frequency No.1 1.9 Face bend: fractureBack bend: crack 75% Face bend: intactBack bend: crack No.2 2.2 Face bend: intact 25% Back bend: crack Face bend: intact Back bend: intact No.3 2.4 Face bend: intact 0% Back bend: intact Face bend: intact Back bend: intact No.4 2.7 Face bend: intact 0% Back bend: intact Face bend: intact Back bend: intact对晶间腐蚀弯曲开裂试样进行断面显微观察,如图4所示。从图4中可以看到,弯曲表面裂纹会发生在焊接接头的热影响区,并且裂纹大多沿着晶间扩展,在晶界发生了局部腐蚀,甚至有晶粒脱落,具有典型的晶间腐蚀开裂特征。
【参考文献】：
期刊论文
[1]固溶处理对节镍型2101双相不锈钢组织及力学性能的影响[J]. 徐海健,沙孝春,康超,胡万卿,王文仲,李凡. 材料热处理学报. 2020(02)
[2]1234焊接热输入对核Ⅰ级E2209-15焊条焊接2205双相不锈钢接头组织和性能的影响[J]. 王锡岭,李金燕,蔡俊,许祥平. 金属功能材料. 2019(06)
[3]UNS S32205双相不锈钢在S2O32-/Cl-环境中的应力腐蚀行为[J]. 张志强,荆洪阳,徐连勇,张天刚,张宏伟. 材料热处理学报. 2019(10)
[4]2205双相不锈钢搅拌摩擦焊接头组织和性能[J]. 贾重雪,赵运强,董春林,王春桂,陈和兴. 焊接学报. 2019(03)
[5]超级双相不锈钢2707搅拌摩擦焊焊接接头的组织与性能[J]. 李国平. 材料热处理学报. 2018(10)
[6]不同焊接工艺双相不锈钢焊接接头的组织和力学性能[J]. 代维,罗腾奘,王帆,张磊,向锦. 金属热处理. 2018(05)
[7]双相不锈钢多层多道焊接接头微观组织表征[J]. 张志强,荆洪阳,徐连勇,韩永典. 焊接学报. 2017(05)
[8]热输入对2205双相不锈钢焊接接头性能的影响[J]. 黄杰,陈博文,丁毅,孟宪虎. 热加工工艺. 2017(03)
[9]2205双相不锈钢TIG焊接头组织及力学性能[J]. 李国平,王建军,吴天海,温艳慧,李花兵,刘春明. 材料研究学报. 2016(12)
[10]饱和H2S环境下慢应变速率对2205双相不锈钢应力腐蚀性能的影响[J]. 杨世洲,李春福,李辉,文平. 材料热处理学报. 2016(11)
本文编号：3587254
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3587254.html
