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《超級雙相不銹鋼焊接接頭的耐蝕性能_龔利華》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第31卷第7期焊接學(xué)報(bào)Vo.l31No.72010年7月TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTIONJuly2010超級雙相不銹鋼焊接接頭的耐蝕性能龔利華,張波,王賽虎(江蘇科技大學(xué)先進(jìn)焊接技術(shù)省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,鎮(zhèn)江212003)摘要:通過SEM和EDS研究了采用不同焊接工藝后超級雙相不銹鋼UNSS32750焊接接頭的兩相比例及成分變化,并采用臨界點(diǎn)蝕溫度和濃硝酸法測試比較了不同焊接工藝接頭的耐點(diǎn)蝕和晶間腐蝕性能.結(jié)果表明,焊接中較高的熱輸入、加填焊絲和背面采用氮?dú)獗Wo(hù)焊的方法可以穩(wěn)定焊接接頭中的奧氏體相的比例,并且較高的熱輸入,使得焊接接頭冷卻速度相對
2、較慢,有助于鉻的擴(kuò)散而消除晶界貧鉻現(xiàn)象,減小晶間腐蝕傾向;而與此相反的是較高的熱輸入,會導(dǎo)致兩相中元素分配不均衡使鐵素體相優(yōu)先發(fā)生腐蝕,從而惡化材料的整體耐點(diǎn)蝕性能.關(guān)鍵詞:超級雙相不銹鋼;焊接接頭;相比例;點(diǎn)蝕;晶間腐蝕中圖分類號:TG142.71文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:0253-360X(2010)07-0059-04龔利華0序言過焊條中含N,iN等元素的添加一定程度上穩(wěn)定奧氏體相的存在,但仍然會對其耐蝕性帶來影響.文中針對超級雙相不銹鋼SAF2507,研究了焊接工藝超級雙相不銹鋼由于含有相同比例的奧氏體和對接頭處耐點(diǎn)蝕性和晶間腐蝕性的影響.鐵素體相而兼具奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的
3、優(yōu)良特性,如良好的力學(xué)性能和耐蝕性能.尤其是具有奧氏體不銹鋼優(yōu)良的抗點(diǎn)蝕性和鐵素體不銹鋼優(yōu)1試驗(yàn)方法良的抗應(yīng)力腐蝕破裂性,因此廣泛應(yīng)用在苛刻的環(huán)[1,2]境中,如石油、天然氣、海洋和化工等領(lǐng)域.雖然試驗(yàn)用母材為瑞典Avesta公司生產(chǎn)的SAF2507材料本身具有優(yōu)良的耐蝕性能,但由于焊接等加工超級雙相不銹鋼,板厚2mm,固溶態(tài),焊絲材料為瑞方法對接頭組織所產(chǎn)生的嚴(yán)重影響會惡化材料的整典Sandvik生產(chǎn)的25.10.4.L.母材及焊絲材料的體耐蝕性.因?yàn)楹附舆^程的快速冷卻會導(dǎo)致鐵素化學(xué)成分見表1.體相含量過高,破壞原有的兩相比例.雖然可以通焊接接頭的耐腐蝕性能是影響該鋼種使用壽命表1母材
4、與焊絲的成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)Table1Chemicalcompositionofbasemetalandweldingwire材料CCrNiMoNMnSPSiCu母材0.01524.9206.9103.8300.2740.8500.0010.0210.2200.180焊絲0.01125.3609.5003.9060.2300.4100.00070.0170.3600.110[3]的關(guān)鍵因素.對于超級雙相不銹鋼來說,主要是使氬弧焊的方法.文中即采用TIG焊,氬氣保護(hù),氣焊縫金屬和焊接HAZ均保持有適量的鐵素體和奧體流量12~15L/min.焊接工藝參數(shù)見表2.氏體組織,這就對焊接工藝提出
5、了較高要求,如焊接1.1焊接接頭形貌觀察方法、熱輸入、冷卻速度、氣體保護(hù)、填充材料的成分對4個(gè)不同焊接工藝試片的焊接接頭部位進(jìn)行等.對于雙相不銹鋼薄板或管的焊接通常采用鎢極切割,尺寸為40mm@20mm@2mm,隨后對截面進(jìn)行打磨、拋光.采用Behara浸蝕劑(0.3gK2S2O5,收稿日期:2009-02-04[4]20mLHCl和80mLH2O)進(jìn)行浸蝕,浸蝕時(shí)間約基金項(xiàng)目:先進(jìn)焊接技術(shù)江蘇省重點(diǎn)試驗(yàn)室開放基金(JSAWT-07-08)為5s.采用日本JSM)6480掃描電子顯微鏡對焊60焊接學(xué)報(bào)第31卷表2焊接工藝參數(shù)量為1.如果一個(gè)網(wǎng)格交點(diǎn)落在奧氏體、鐵素體兩相Table2Wel
6、dingparameters組織交界上則記為0.5,落在鐵素體相中則記為0.電流電壓焊接速度(4)用落在奧氏體相上的點(diǎn)數(shù)比上該區(qū)域總的試樣背面氣體連接方法I/AU/Vv/(cm#min-1)網(wǎng)格點(diǎn)數(shù),即為該區(qū)域奧氏體相所占的體積分?jǐn)?shù).1號12512氬氣填充焊絲8~10(5)取三個(gè)區(qū)域奧氏體相體積分?jǐn)?shù)的平均值作2號12512氬氣自熔8~10為該試樣最終的奧氏體相體積分?jǐn)?shù).3號12512氮?dú)庾匀?~101.3耐點(diǎn)蝕性4號15015氬氣填充焊絲8~10在腐蝕介質(zhì)為6%FeCl3+1%HCl的溶液中,測試臨界點(diǎn)蝕溫度.即將打磨、拋光后的焊接接頭試接接頭形貌進(jìn)行觀察,并用英國牛津INCA能譜儀樣浸
7、入腐蝕溶液中,從40e開始試驗(yàn),每24h升溫對奧氏體和鐵素體相的部位進(jìn)行成分測試,為減小5e為一周期,直至平行于軋制方向上的試驗(yàn)面上,[6]結(jié)果誤差,對每相選取三個(gè)不同區(qū)域測試,取其平均出現(xiàn)離散的肉眼可見的點(diǎn)蝕,這時(shí)的試驗(yàn)溫度即值.為臨界點(diǎn)蝕溫度(CPT),邊緣部分出現(xiàn)的點(diǎn)蝕不計(jì).1.2相的體積分?jǐn)?shù)測定1.4晶間腐蝕性[5]采用美國ASTME562標(biāo)準(zhǔn)測定不同焊接工采用65%濃硝酸法按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4334.藝條件下焊縫區(qū)域的奧