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1、中国机械工程第16卷第2期2005年1月下半月不锈钢焊接冶金的研究进展栗卓新 李国栋 魏 琪 蒋建敏北京工业大学,北京,100022摘要:介绍了奥氏体不锈钢焊缝中铁素体含量、母材和焊缝中合金元素对焊接接头性能的影响,同时还介绍了双相不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢焊接冶金的研究进展,并指出了研究不锈钢焊接冶金的重要意义。关键词:焊接冶金;组织相图;奥氏体不锈钢;双相不锈钢中图分类号:TG401文章编号:1004—132Ⅹ(2005)02—0184—04LatestProgresseofStainlessSteelWeldingL
2、iZhuoxinLiGuodongWeiQiJiangJianminBeijingUniversityofTechnology,Beijing,100022Abstract:Basedonthissituation,theeffectsofferritenumber,alloyelementsintheparentmetalsandweldmetalsonthemetallurgypropertiesofstainlesssteels,areintroducedinthispaper.Thenewlydevelopmentofdu
3、2plexstainlesssteels,ferritestainlesssteelsandmartensticstainlesssteelsarealsocovered.Finally,thispaperpointouttheimportanceofstainlesssteelweldingmetallurgy.Keywords:weldingmetallurgy;constitutionaldiagram;austeniticstainlesssteel;duplexstainlesssteel影响。奥氏体不锈钢焊缝金属中含有
4、少量的δ铁1 不锈钢组织相图的研究进展素体(5%～10%)时,可防止热裂纹,提高抗不锈钢的组织相图有很多种,如舍夫勒相晶间腐蚀能力,但δ铁素体含量较高时,抗应力[4]图、德龙相图、WRC-1988、WRC-1992和腐蚀裂纹倾向则会降低。δ铁素体对低温韧性WRC-1999等。这些相图均是在电弧焊正常冷也不利。却条件下根据焊缝中的化学成分来计算铁素体的δ铁素体按其组织形态可分为蠕虫状铁素[5]含量,因而产生的问题有:①计算和测量的铁素体、花边状铁素体和球状铁素体。低温却贝冲体含量不同;②同一填充金属的铁素体含量随焊击试验时,蠕虫状铁
5、素体容易发生解理断裂,而缝位置和焊接工艺的变化而变化;③异种钢焊接花边状铁素体和球状铁素体则容易发生韧窝断[5,6]时,铁素体含量随母材稀释率的变化而变化;④裂。因此,在铁素体含量一定的情况下,改焊缝中N的吸收也会影响到铁素体含量的变变铁素体的形态,可改善焊缝的低温韧性。例[1]如,随着花边铁素体或者不连续蠕虫状铁素体的化。因此,文献[2,3]提供了一种新的铁素体含量预测方法,即ORFN模型。该模型同时考虑增加,低温韧性增加。了合金成分和冷却速度的影响来预测铁素体的含室温时,δ铁素体对冲击韧性无影响,冲击量,并根据冷却条件的不同,
6、给出了二维和三维韧性主要取决于夹杂物的含量,夹杂物含量增的冷却模型,该模型适用于奥氏体钢和双相钢的高,冲击韧性下降。低温时(如-196℃),由于电弧焊、高速焊(如激光焊)等。铁素体为体心立方结构,其冲击韧性与温度有关,温度越低,韧性越低,δ铁素体和夹杂物的2 奥氏体不锈钢焊接冶金的研究进展含量均对低温冲击韧性有影响,但δ铁素体的影[7]211 焊缝中铁素体的研究进展响更大。δ铁素体对不锈钢焊接接头性能有着较大的因δ铁素体的热膨胀系数比奥氏体小,在凝固过程中,δ铁素体的体积收缩可在一定程度上收稿日期:2004—02—05缓和奥氏体的
7、膨胀,故焊缝中的δ铁素体还有降基金项目:北京市自然科学基金资助项目(2022006);中国石油低焊后残余应力的作用[8]。此外,铁素体对高循化工股份有限公司科技发展基金资助项目[9]环和低循环疲劳特性的影响也不显著。·184·©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.不锈钢焊接冶金的研究进展———栗卓新 李国栋 魏 琪等212 合金元素对焊缝组织和性能的影响氮化合物,因此,为了提高抗晶间腐蚀能力,必21211 氮的影响须使焊缝中碳含量不超过0102
8、%。此外,Si含不锈钢中加入N可以稳定奥氏体组织,提量增加,还会导致含硅脆性相析出、σ相区扩高强度,提高耐腐蚀性能,其作用相当于镍的大,以及形成Ni-Si、Fe-Si、Cr-Ni-Si-Fe25倍左右,因此,近年来,以N代Ni的经济型等低熔点化合物
