2205双相不锈钢焊接热模拟试验haz组织分析

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1、2205双相不锈钢焊接热模拟试验HAZ组织分析1)1)2)1)熊庆人，霍春勇，李庆琰，李为卫1）（中国石油天然气集团公司管材研究所陕西西安710065）2）（西安交通大学材料科学与工程学院陕西西安710043）摘要：通过对2205双相不锈钢进行不同冷却时间的热模拟试验，包括同时改变t12/8及t8/5；固定冷却时间t12/8，改变t8/5以及固定冷却时间t8/5，改变t12/8，研究了2205双相不锈钢在不同热循环条件下组织转变的特征，结果表明当t8/5不变，t12/8增加时，2205双相不锈钢的焊接热影响区组织中的铁

2、素体比例将随着冷却时间t12/8的增加而缓慢减少，且组织形态亦随之发生变化，从而对其热影响区的组织产生显著影响。本文分析了这种现象产生的原因。关键词：双相不锈钢热模拟组织中图分类号：AnalysisonWeldingHAZMicrostructureof2205DuplexStainlessSteelbySimulationTests1）1）2）2）XiongQingren,HuoChunyong,ZhangJianxun,LiQingyan1)(TubularGoodsResearchCenterofCNPC,Xia

3、n,Shaanxi,710065China)2)(XianJiaotongUniversity,Xian,Shaanxi,710043China)AbstractInthispaper,thethermalsimulationtechnologyisadoptedtoobtainthesimulatedweldingHAZmicrostructuresin2205duplexstainlesssteel.Bykeepingthepeaktemperatureconstant,theeffectofcoolingtime

4、indifferentstages(t12/8andt8/5)onmicrostructuresoftheweldingHAZisinvestigated.ItisindicatedthatthecoolingtimehassignificantinfluenceonthemicrostructuresofHAZin2205steel.Ifthecoolingtimet12/8isconstant,themicrostructuresalmostkeepsamewiththecoolingtimet8/5increas

5、ing.Ifthecoolingtimet8/5iskeptconstant,theferritecontentdecreaseswiththecoolingtimet12/8increasing.KeywordsDuplexstainlesssteel,Thermalsimulation,Microstructure2205双相不锈钢是第二代双相不锈钢的代表，一般以固溶处理状态交货。该材料是一种中合金型双相不锈钢，其力学性能与钢板的回火温度有关，回火温度越高，强度越低。回火温度为600℃时，屈服强度为400MPa，大

6、约为316L不锈钢的2倍。抗拉强度为650MPa，约为奥氏体不锈钢的2倍。在同等承压能力下采用2205双相不锈钢比采用316L不锈钢，材料厚度可减少一半，从而可以大量节约材料。正因为如此，2205双相不锈钢作为焊接结构件的应用有了很大的发展，全世界双相不锈钢产量的80％是2205双相不锈钢。12205双相不锈钢的基本性能及组织本试验所用2205钢的化学成分如表1所示。表2为2205双相不锈钢的基本力学性能。图1为2205双相不锈钢的金相组织照片。2205双相不锈钢的金相组织是由铁素体和奥氏体两相组成，具有体积分数大体相

7、等的特征（铁素体约占56％）。在轧制状态下，奥氏体被基体铁素体组织包围着，并1作者简介：熊庆人（1969－），女，陕西西安人，高级工程师，硕士。397且大部分晶粒呈现条带状。组织中也有一些细碎条状的奥氏体，弥散分布在铁素体中。表12205双相不锈钢的化学成分（Wt％）Table1Chemicalcompositionsof2205（Wt％）CSiMnSPCrNiMoN0.0170.411.400.00300.02422.835.663.400.180表22205双相不锈钢的力学性能Table2Mechanicalpro

8、pertiesof2205抗拉强度屈服强度伸长率冲击功（Mpa）（Mpa）（％）（J）68048025150(-20℃)图12205双相不锈钢母材组织Fig.1Microstructureof2205steel2热模拟试验双相不锈钢的焊接HAZ的组织变化取决于钢种自身的成分和焊接热循环状态。焊接热循环的参数，如加热速度、高于δ相溶