焊材冶金特性对不锈钢焊缝金属超低温韧性的影响(上).pdf

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1、n焊材冶金特性对不锈钢焊缝金属超低温韧性的影响(上)太原理工大学焊接材料研究所(山西030024)孙咸【摘要】介绍了超低温用不锈钢的焊接性，硬的性能，是获得优质焊缝的必要条件，而合理、分析了超低温不锈钢焊接材料的冶金特性及影响因正确的焊接工艺规范则是充分条件，二者缺一不素，探讨了超低温不锈铜焊接材料的类型对焊缝金可。为此，本文特意将典型焊接材料与奥氏体不锈属韧性的影响。结果表明，奥氏体不锈铜的焊接性钢的焊接性相联系，探讨焊接材料的冶金特性对不是很好的，但如果焊接材料选用不合造．或施焊工锈钢焊缝金属超低温韧性的影响。该项研究对推动艺不正确，亦会出现焊缝热裂倾向和焊缝超低温企

2、业技术进步、提升产品竞争力，具有实用意义和韧性不达标等问题。影响焊接材料冶金特性的主要参考价值。因素是焊缝组织、化学成分、熔渣性质和工艺参数2．超低温不锈钢的焊接性等，对焊缝超低温冲击能量不利的影响因素主要来所谓超低温不锈钢，是指在超低温下(如一自药皮、药粉、焊剂及焊接工艺。焊接材料的类型196℃下)服役的、且具有良好的耐腐蚀性和极对不锈钢焊缝金属超低温冲击能量有明显的影响，好的低温韧性的一类奥氏体不锈钢。这类奥氏体鸽极氩弧焊焊材的中击吸收能量最高，焊缝韧性储不锈钢的典型代表是304L~316L，其化学成分和备最大，其次是气体保护焊焊材，电焊条、药芯焊力学性能如表1所示。

3、可以看出，它们是18-8型和丝和埋弧焊焊接材料焊缝金属的低温冲击能量也能18—12-Mo2型超低碳奥氏体不锈钢，其典型显微组达标，有的韧性储备还很不错。织是单相奥氏体。虽然一般认为奥氏体不锈钢焊接性良好，但如果焊接材料选用不合适，或施焊工艺1．概述不正确，也会出现两种焊接性问题：焊缝的热裂纹奥氏体不锈钢以其良好的耐腐蚀性和超低温倾向和焊缝超低温韧性不达标。韧性等综合性能，在液化天然气(LNG)设施关于焊缝的热裂纹倾向问题，由于奥氏体型不等深冷低温液体储运容器结构中获得了应用。虽锈钢的热导率小、线膨胀系数大，焊缝金属凝固会然一些研究人员不约而同给这类钢焊接性的评价在接头区产

4、生较大的拉应力；同时焊缝粗大的柱状为“良好”，但在焊接一【艺评定或施工现场施焊晶组织，有利于焊按过程带入的有害杂质偏析及晶时，并不是在所有的情况下都能轻易获得非常满意间液态夹层的形成。上述两大因素的存在，使得焊的结果。在一些情况下，焊缝的一l96℃冲击能量接接头热裂纹现象屡有发生。关于焊缝的超低温韧偏低或不合格、焊缝的热裂纹倾向也屡有发生。这性不达标问题，如表1所示，虽然奥氏体型不锈钢表明，一方面是对该钢焊接性的评估太过乐观，另具有极好的低温韧性，但是，其焊缝金属的低温韧一方面对配套焊接工艺关键技术的控制尚不到位。性却受到多种因素的影响，比如在采用焊条电弧焊换言之，对焊接

5、材料自身性能与施工工艺之间关系接、药芯焊丝和埋弧焊等方法时，由于焊接过程中的认识尚需逐步提升。因为焊接材料自身良好、过焊药组成物不可避免地进入焊缝，焊缝的成分和组30三参磊热加工表1典型超低温不锈钢的化学成分和力学性能七学成分(质量分数，％)室温力学性能钢种UNSNo．抗拉强度屈服强度断后冲击吸收能量CMnPSSiCrNiMoR伸长率Akv／Jm／MPaReMPaA(％)(一196~C)3O4L$30403O．O32．00．0450．O31．O18．0～2O．O8．O～l2．O480l7040l243l6LS3l603O．O32．O0．0450．031．Ol6．O～l8．

6、010．0——14．02．0～3．O48017040122注：化学成分单个数字表示最大值，室温力学性能表示下限值。织被改变，一些不利因素的出现致使焊缝不能获得的组织和性能不可能完全等同于母材。焊缝金属组满意的低温韧性。织上的明显变化是出现了铁素体相，性能上的变化3．超低温不锈钢焊接材料的冶金特性及影响是超低温韧性指标冲击吸收能量数值偏低，有的甚因素至不达标。分析表2中试验数据，可以看出，至少有4个方面的因素影响焊接材料的冶金特性。根据焊接方法的不同，超低温不锈钢焊接材料(1)焊缝微观组织的影响从表1可看出，母可分为：电焊条、TIG焊丝、MIG焊丝、埋弧焊丝+焊剂及药芯焊丝

7、等。超低温不锈钢焊接材料的工材的超低温冲击值很高，达120J以上。这是由于母艺评定表明，凡是采用带有药粉的焊材，如电焊材的组织为单相奥氏体，具有面心立方结构，滑条、药芯焊丝、埋弧焊焊丝+焊剂焊接时，其焊移系较多，塑性好、易变形的结果。采用A137焊缝金属的超低温韧性就有可能不达标(RpGB150—条焊接后(见表2)，焊缝变为A+F双相组织，焊1998钢制压力容器附录c中，奥氏体不锈钢焊缝超低温冲击值很低，只有21J，未达标。这是由缝金属V型缺口冲击吸收能量≥31J的规定)，于在熔化焊接过程中，随着焊条填加物质进入熔该现象是焊材