解析2205双相不锈钢焊接工艺研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com曩露I【d甥&c“2205双相不锈钢焊接工艺研究张家港江南锅炉压力容器有限公司(江苏215600)周立忠南京航空航天大学材料科学与技术学院(江苏210016)韩志诚徐风林【摘要】镑对205双相不锈钢的性能特点，焊；按时通过优化：焊接工i艺以有效控制焊接热循环'保护}≯蔓j¨÷ul¨”～气体中加入_定量的氮气抑制接头氮元素的析出，：使接头l申；能获得预：期的豆微组织和相比例。对获得焊接接头进行力学性能测试，利用光学显微镜观察分析其显微组织结构。结果表明，采用混和气体(氩气+3。5％氮气)保护的钨

2、极氩弧焊能使接头具有较高的强度蠢接头焊接区保持了与母材相同的组织结构和较为接近的相比例，使接头获得了良好的使用睫能叠0薯：誊蔓曩曩叠一一、概述二、试验材料和焊接工艺传统的奥氏体不锈钢在晶间腐蚀、应力腐蚀、点腐1．试验材料蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀方面的抗力不足，尤其是应力本次试验所用原材料来自于瑞典山特维克公司，牌腐蚀引起的断裂，其危害性极大。为解决一般奥氏体不号为SAF2205(ASTM240—00，UNS31803)，焊接试锈钢这些性能的不足，研制开发了双相不锈钢，其中应样加工尺寸为300ITIInx150mmx8mm，焊丝为ER2209用

3、最普遍的是2205，约占双相不锈钢应用总量80％。(声=2．Omm)，其化学成分见表1。由于双相不锈钢具有很强的耐腐蚀性(包括应力腐表1母材和焊丝的化学成分(质量分数)(％)蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀以及晶间腐蚀等)，以及较高的CMnPSSi强度和韧性，在海洋工程、化学工业、发电等行业得到母材0．0160．8200240．001036越来越广泛的应用，比如尿素汽提塔，正是由于使用了焊丝0．0131．5400180．007049双相不锈钢的换热管，克服了钛材耐冲蚀性能差的问CrNiMONCu题，从而解决了管内壁由于缺氧和受到汽液的冲蚀，导母材22．

4、485．463．120．16致换热管上段管壁减薄的问题。而且对于结构复杂的汽焊丝22．928．613．180．180．012提塔来讲，即使是尿素合成液中的氧不易达到的角落，2．焊接工艺双相不锈钢也能保持良好的钝化膜。同时本公司还生产采用山大奥太逆变式交直流脉冲氩焊弧机(JI)了蒸汽加热器，以及三相分离器等产品。双相不锈钢依WSME-500进行接头试验的焊接，焊接方法为钨极氩其良好的抗氯离子腐蚀特性在这些产品的生产应用中显弧焊(GTAW)，接头焊接过程中采用混合气体保护，示出极大的优越性。其中氮气的含量为3．5％(其余为氩气)，为了获得纯依据

5、目前的研究进展，2205双相不锈钢焊接的主要净的接头，保证接头根部不被氧化，根部采用纯氩气保问题不是在焊缝，而是在热影响区，即如何保持接头热护。焊接前对试板进行严格的处理，用砂纸打磨坡口以影响区的双相比例。基于此，本文针对2205双相不锈及坡El两侧各30mm范围，并用丙酮清除焊缝周围的杂钢的焊接特点，采用相应的工艺措施，对获得接头的组质以及油污，焊后对接头进行外观检查，不存在咬边、织和性能进行研究，以期能为2205双相不锈钢在工业裂纹、未熔合、未焊透、气孔及夹渣等缺陷。焊缝错边实际生产中的应用提供技术支持。量小于壁厚的10％，焊缝余高13

6、mm，但不进行热处札撼l热加工z笠塑固www．machinist．corn．cn维普资讯http://www.cqvip.com阢=&锄缸。蠹蠢誊叠理。为保证获得焊接质量较高的焊接接头，充分考虑到同程度的降低。文献中研究指出，当铁素体<50％时，二次热循环的影响，焊接过程中采用多层多道焊。严格焊缝金属对氢致裂纹不敏感，当铁素体>50％后，随着控制层问温度，以减少焊缝在脆性区问内的冷却时问，铁素体含量的增加，氢致裂纹的敏感性将显著增加。氮降低脆性相析出的可能性，因此，层问温度不得高于像碳一样能以间隙形式强化奥氏体基体，但是又不像碳150~C。

7、焊接完成以后，立即使用专用的不锈钢丝刷趁那样会导致晶问氮化物析出。所以，保护气体中氮气的热擦刷焊道表面，消除焊缝表面的氧化色以及焊缝两侧加入，提高了保护气体中氮的分压，可以抑制焊缝中氮的焊渣，以防止双相不锈钢耐腐蚀性能的下降。的析出，促进两相的平衡，从而使2205双相不锈钢接确定采用坡口角度及根部间隙相对焊接奥氏体不锈头获得了满意的抗拉强度。钢稍大的坡口形式，即v形坡口的角度为60~C，钝边(2)显微硬度测定采用HVS一50型数显维氏硬为1—2ram，间隙2～3ram。焊接热输入太大，焊缝热度计测量接头的显微硬度，测量条件为：负荷100g，

8、保影响区范围增大，金相组织也趋于晶粒粗大，造成脆荷时问为lOs。测量方法从母材一热影响区一焊缝金属化，突出表现为焊接接头塑性指标的下降；反之焊接热区依次进行测量，每个区域均测量3