smaw與gtaw對2205雙相不銹鋼焊縫組織和耐蝕性影響研究

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1、SMAW與GTAW對2205雙相不銹鋼焊縫組織和耐蝕性影響研究摘要：本文對2205雙相不銹鋼的兩種焊接方法做出了論述，分別對鵠極氫弧(GTAW)焊和手工電弧(SMAW)焊做出了論述，重點(diǎn)分析了這兩種焊接方法對2205雙相不銹鋼組織與耐蝕性影響，為相關(guān)工作者提供一定的參考和建議。關(guān)鍵詞:SMAW；GTAW；2205雙相不銹鋼；耐蝕性就雙相不銹鋼而言，其是由大約相同的鐵素體和奧氏體相比例構(gòu)成，將雙相不銹鋼運(yùn)用到實(shí)際操作中，此種不銹鋼能具有很好的力學(xué)性能，且其耐腐性能強(qiáng)［1］?？紤]到雙相不銹鋼結(jié)合了上述兩種不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)，其也被廣泛運(yùn)用到我國各行

2、各業(yè)中，比如運(yùn)輸、造紙或石油化工等行業(yè)。本文現(xiàn)對2205雙相不銹鋼的兩種焊接方法做出分析，設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，來探討鑄極氫弧焊和手工電弧焊對2205雙相不銹鋼焊縫組織與耐蝕性影響，分析2205雙相不銹鋼焊縫組織在這兩種焊接法中是否能夠具有最優(yōu)的兩相比，即a相是否能達(dá)到40%?60%,而Y相是否能達(dá)到40%?60%,并測試了這兩種焊接法的焊縫在不同C1-離子濃度中的耐蝕行為，以期實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證2205雙相不銹鋼的耐蝕性能。1.相關(guān)實(shí)驗(yàn)的方法1.1.所需材料和工藝介紹對2205雙相鋼板的焊接，采用鑄極氫弧焊和手工電弧焊工藝，運(yùn)用多層多道焊的方式來進(jìn)行焊

3、接。鵠極氫弧焊選用直徑為2.4mm的焊絲，焊絲為22.8.3L,并采用了2%的氮?dú)夂?8%的氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)氣體，在進(jìn)行焊接時，各層間的溫度要控制適宜，不應(yīng)高出10(TC,對于焊速應(yīng)控制合理，保持在12?13cm/min,焊接時熱輸入更應(yīng)控制好，保持在9.9?12.5Kj/cm；運(yùn)用手工電弧焊時，可應(yīng)選用直徑為3.2mm的焊條，焊條為22.9.3LR,焊速和熱輸入同應(yīng)控制合理，焊速要保持在22?24cm/min,熱輸入保持在6.75?8.58kJ/cmo此外，板材和焊材的選用應(yīng)合理，根據(jù)實(shí)際情況而決定，坡口和取樣位置可以參照圖1來執(zhí)行，保證取樣

4、合理。1.1.測定鐵素體的含量首先配制溶液,需要K3[Fe(CN)6],NaOH和水,K3[Fe(CN)6]為12g,NaOH為40g,水為100ml,水的溫度在90°C左右，按照這樣的比例將溶液配制好。然后將取樣作為試樣來進(jìn)行試樣，將試樣放入到配制好的溶液中，試樣放置時間為45s,侵蝕之后運(yùn)用顯微鏡做觀察，選用型號為LeicaQ500MW顯微鏡，主要對試樣的焊縫進(jìn)行觀察，并且按照ASTM/E562標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)法來測定，主要運(yùn)用此標(biāo)準(zhǔn)來測定鐵素體a相數(shù)量。1.3?腐蝕試驗(yàn)先將兩種不同焊接法的兩種試樣進(jìn)行加工，兩種試樣均加工成長寬都為10mm、

5、厚度2mm的薄片，然后再配置氯化鐵溶液，配置按照ASTM/G48標(biāo)準(zhǔn)來配置，從而配置出6%濃度的氯化鐵溶液，與其同時，按照此標(biāo)準(zhǔn)方法再配制出另外兩種不同濃度的氯化鐵溶液，濃度分別為10%和17%,將這兩種溶液作為腐蝕介質(zhì)。整個腐蝕試驗(yàn)溫度保持在49.5*左右，腐蝕的時間不低于Id,在計(jì)算腐蝕速度時，可以按照式1來計(jì)算：V=(Wa-Wb)/St式1在式1中，V表示腐蝕速度，單位mg/(dm2h),Wa為試驗(yàn)前試樣的質(zhì)量，Wb為試驗(yàn)后試樣的質(zhì)量，單位為mg,S為試樣的總面積，單位為dm2,t為試驗(yàn)所需用的時間，單位為h。整個腐蝕試驗(yàn)完成后，對

6、試樣上的腐蝕產(chǎn)物做出清除,然后再運(yùn)用顯微鏡來做觀察。1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析2.1.金相組織分析從相關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來看，不論是手工電弧焊還是鵠極氫弧焊，這兩種焊接工藝的組織的相比例都滿足單相40%?60%的比例，焊縫冷卻后，其鐵素體會發(fā)生轉(zhuǎn)變，會部分轉(zhuǎn)變成為二次奧氏體，此時輅、鐮、鈕和氮等合金元素會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致元素重新分配，一旦這些元素重新分配，那么就造成了焊縫金屬的化學(xué)成分出現(xiàn)了變化，而從影響合金元素分配的因素來看，溫度和焊接熱循環(huán)是關(guān)鍵的影響因素［2］。從熔池金屬冷卻來看，在其冷卻過程中，鐵素體作為奧氏體非均質(zhì)形核的核心，同時

7、又對奧氏體的變大有阻力作用，這種作用可以阻止奧氏體晶粒的長大，這樣一來，就會讓柱狀晶的方向性受到干擾，從而促進(jìn)雙相組織形成,可以讓奧氏體相得到均勻分布，同時也能讓鐵素體相得到均勻分布。根據(jù)實(shí)驗(yàn)來看，相比于手工電弧焊的奧氏體相含量，鵠極氫弧焊的奧氏體相含量要更高一些，出現(xiàn)這種情況，考慮其因素為：鵠極氫弧焊使用了氮?dú)饨Y(jié)合氫氣的保護(hù)氣體，這種保護(hù)氣體可以讓焊縫金屬表面的氮損失降低，并且可以讓奧氏體的生成得到促進(jìn)［3］；此外，鵠極氫弧焊這種焊接工藝，其需用的線能量更大，那么會造成焊縫的冷卻時間得到了延長，這樣的情況會讓奧氏體的生成變多，故鵠極氫弧

8、焊的焊縫中奧氏體相含量更高。2.2?腐蝕試驗(yàn)結(jié)果分析腐蝕試驗(yàn)的結(jié)果可以參照圖2來看，在圖2中我們可以看出，氯化鐵的濃度越高那么試樣的腐蝕速度越快，在同一個濃度下，無疑可以看出，鵠極氫弧焊的耐腐