针对s31803双相不锈钢对接接头焊接工艺参数研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com38．一技术交流石20油和化工设备一14年第17卷S31803双相不锈钢对接接头焊接工艺参数研究王书华，杜永勤，杨小艳(南京宝色股份公司，江苏南京211100)[摘要]研究了$31803双相不锈钢采用手工电弧焊在不同焊接工艺参数下对接接头的力学性能和金相组织。结果表明：用手工电弧焊焊接$31803双相不锈钢的焊接工艺参数控制在一定范围内，其对接接头的力学性能和金相组织满足要求。[关键词]s318O3双相不锈钢；焊接工艺参数；力学性能；金相组织；研究S31803(2205)是用途最为广泛的双相不锈钢提供技术支持。之一，因其优良的力学性能和

2、耐腐蚀性能，在石1实验材料和焊接工艺油天然气输送、海洋工程、化学工业、发电行业1．1实验材料等领域具有广阔的应用前景。焊接作为一种重要的材料加工手段，对双相不锈钢的发展及应用有本实验母材为s31803双相不锈钢，厚度10着举足轻重的作用¨】。双相不锈钢焊接的最大特点mm，板材为太钢不锈钢股份有限公司生产，焊是焊接热循环对焊接接头组织的影响。无论是焊条为E2209，规格①4．0，采用瑞典SANDVIK生缝或焊接HAZ都有重要的相变发生，因此对焊件产的焊接材料；板材、焊材的化学成分见表1。的性能，如塑性核耐腐蚀性能都等有很大影响。S31803双相不锈钢在常温下的力学性能：抗拉

3、强焊接的关键是要使焊缝金属和焊接HAZ均保持有度Ob>620MPa，屈服强度o>450MPa，延伸率适量的铁素体和奥氏体组织。其中焊接参数对焊625％，硬度HB<293(或HV<308)。本实验缝金属和焊接HAZ的影响十分关键[2]。本文通过对用母材的力学性能如下：抗拉强度O=755MPa，S31803双相不锈钢对接接头采用手工电弧焊在不屈服强度0。=575MPa，延伸率6：35％，硬度同焊接参数下获得的接头力学性能和金相组织进HB=225。行研究，以期为双相不锈钢在实际生产中的应用表1板材和焊材化学成分(质量分数／％)CsiMnPSCrNiMoCuCoNS318030．

4、0l9O．731．230027O．00122．365．363．0l0．1425E2209O．030．760．8O．020．00622．99．03．1O．O9O．04O．161．2焊接工艺工艺参数见表2。由表2可知，在采用的几组焊接本实验试板的规格为：400mm×125mm×10工艺参数中，线能量相差不大且在焊接过程中，mm。焊接方法为手工电弧焊，焊接设备用ZX7．0。500S逆变直流弧焊机进行接头试样焊接。焊接接2—3／、＼头如图1所示。焊接前用丙酮对焊接区域进行严格、___■——T、⋯、、、、＼、＼清洗，焊接后接头不进行热处理。为保证焊透并l一—：：：：——L考虑到焊接

5、热循环对焊接接头组织的影响，采用多层焊，这样在进行每层焊接的同时又对上一层焊道起到热处理作用，可在一定程度上促进接头图1焊接对接接头示意图热影响区中的铁素体向奥氏体转变。为了避免脆性相的析出，层间温度应控制在150~C以下，以减作者简介：王书华(1981一)，男，江苏大丰人，硕士，焊接工少焊接时在脆性温度区间停留的时间。具体焊接程师。主要从事压力容器焊接工艺和试验工作。学兔兔www.xuetutu.com第5期王书华等S3I803双相不锈钢对接接头焊接工艺参数研究一39焊接电流为120A或170A时，由于电流偏小或偏大，不易操作。表2接头焊接工艺参数实验编号焊接方法层次焊

6、接电源焊接速度(极性焊接电流(A)焊接电压(u)cm／min)线能量(kJ／cm)1SMAW4DCEP12O21—2717．38．7一l1．22SMAW4DCEPl3021—27208．2—10．53SMAW4DCEP15021—2724．37．8—104SMAW4DCEPl6021—2726．17．7-9．95ShlAW4DCEP17021—2726．88．O—l0．32实验结果及分析的不均匀性，由铁素体转变生成的奥氏体含量小于50％，其强度不及焊缝、母材组织，断裂必然发2．1无损检测生在热影响区。本次焊接实验共选取5组焊接工艺参数分别进行试板的焊接，按照JB／T473

7、0．2—2005射线检测标2．2．2弯曲试验准进行100％RT检测，试样无裂纹、未焊透、气孔按照JB4708—2000标准从接头部位截取试样进等缺陷，试样均为合格。行弯曲试验。5组弯曲试验结果表明：5组焊接试2．2力学性’H,-,N试及分析板接头的弯曲性能均满足要求。2．2_3冲击试验2．2．1拉伸试验冲击试验按照ASTMA923B一08双相不锈钢按照JB4708．2000标准从接头部位截取试样进行拉伸试验。在5块焊接试板上分别取拉伸试样进组织分类的冲击试验进行并进行了侧向膨胀量的检测。冲击试样为V型缺口，试样尺寸(mm)为行