304L不锈钢氩氮混合气GTAW焊接工艺研究

发布时间：2021-10-30 16:30

　　304L奥氏体不锈钢因具有良好的耐蚀性、低温性能和焊接性等特点被广泛应用于液化天然气、石油化工和船舶制造等行业领域。尤其是近些年来,我国对液化天然气的需求量急剧增加,大量304L不锈钢管材被用于建造存储和运输液化天然气的相关设备。为了保证不锈钢接头的耐蚀性和低温性能,氮元素作为一种强奥氏体形成元素被认为能够替代镍来稳定奥氏体相,同时能够将焊缝的铁素体含量控制在合理范围之内。因此,本文通过自行研制的混合气精密配比系统,采用不同混合比例的Ar-N₂混合气对304L奥氏体不锈钢施焊,利用铁素体检测仪、光谱仪、金相显微镜、扫描电镜和显微硬度计对焊后接头进行分析,研究不同的氮气添加量对焊缝含氮量、凝固模式、铁素体数、组织转变和显微硬度的影响,以期寻找一种合适的加氮工艺,为低成本焊接生产提供理论支持。本文的主要研究结果总结如下:（1）自行研制的高精度混合气配比系统具有配比精度高、简单易用和动态调控等特点,在实际焊接过程中,混合气的配比精确且波动幅度小,符合实际施工要求。（2）在表面堆焊中,Delong和WRC-1992相图预测的铁素体数与实测铁素体数相差较大,堆焊层的凝固模式... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

LNG管廊

焊缝凝固模式示意图

铁素体以板条状的形态分布于奥氏体基体上，如图 1-3（b速度极高时（电子束或激光焊等），可能导致奥氏体不锈钢的，使铁素体完全转变为奥氏体[9]。此外，FA 模式由于在凝固体和奥氏体之间因晶格不匹配而具有凹凸不平的晶界，改变了而具有最强的抗热裂纹能力[10]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]氮气保护不锈钢激光焊接接头组织及力学性能[J]. 李竹洁,吕俊霞,邹江林,张建超,吴世凯.  中国激光. 2016(12)
[2]304奥氏体不锈钢焊接性及焊接方法研究进展[J]. 杨晓倩,李亚江,王娟.  现代焊接. 2015(12)
[3]低温使用状态的奥氏体不锈钢焊接[J]. 路兰卿,许健.  机电产品开发与创新. 2015(05)
[4]含氮不锈钢凝固模式及显微组织研究[J]. 房菲,李静媛,王一德.  北京科技大学学报. 2014(11)
[5]氮对316L不锈钢焊缝凝固模式和组织的影响[J]. 邓宝柱,马成勇,彭云,田志凌,廖丕博.  焊接学报. 2010(05)
[6]多元气体配气仪设计及精度分析[J]. 黄一祥,曾周末,靳世久,黄四萍.  现代科学仪器. 2009(03)
[7]高氮奥氏体不锈钢熔焊时电弧空间及熔池的氮行为[J]. 夏明生,田志凌,彭云,马成勇,赵琳.  钢铁研究学报. 2007(06)
[8]高氮钢制备及焊接过程中氮的溶解与释放[J]. 张峰,李光强,朱诚意.  材料与冶金学报. 2006(01)
[9]不锈钢管内充氮保护的TIG焊工艺[J]. 齐玉宏.  石油工程建设. 1998(06)
[10]氮对304奥氏体不锈钢组织和力学性能的影响[J]. 沈国雄,刘斌.  钢铁研究学报. 1997(06)

博士论文
[1]煤炭行业循环经济发展模式及应用研究[D]. 付跃钦.中国地质大学（北京） 2013

硕士论文
[1]高氮奥氏体不锈钢氮氩混合气保焊焊接工艺试验研究[D]. 颜泽钢.南京理工大学 2016
[2]外层气体影响GPCA-TIG焊电弧和焊缝性能的研究[D]. 王艳磊.兰州理工大学 2014
[3]氩氮保护TIG焊电弧特性的模拟研究[D]. 李彩辉.江苏大学 2006



本文编号：3467056