铬锰奥氏体不锈钢焊接开裂原因分析-论文.pdf

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1、No．3《中国重型装备》September2014CHINAHEAVYEQUIPMENT铬锰奥氏体不锈钢焊接开裂原因分析马正伟(山东泰山钢铁集团有限公司，山东271100)摘要：针对201不锈钢焊接时出现的裂纹缺陷，通过化学成分分析、硬度分析和金相分析，找出了产生缺陷的原因是材料剪切过程中产生的加工硬化在焊接热应力作用下形成的，并从选材、剪切工艺和热处理工艺等方面提出了相应的改进措施。关键词：锰铬奥氏体不锈钢；裂纹；焊接；加工硬化；热应力中图分类号：TF764．1文献标志码：ACauseAnalysisofWeldCrackforMnCrAusteniteStainlessS

2、tee1MaZhengweiAbstract：Regardingtocrackfailureof201stainlesssteelwelding，andbychemicalcompositionanalysis，hard—nessanalysisandmetallographicanalysis．thecrackcausehasbeenf0undout，whichwasweldthermalstresscrackfromworkhardeningduringshearing，thereforecorrespondingimprovementmeasureshavebeenbr

3、oughtupatmaterialselection，sheafingprocessandheattreatmentprocess．Keywords：MnCraustenitestainlesssteel；crack；weld；workhardening；thermalstress铬锰奥氏体不锈钢以锰和氮替代部分镍，可试样宏观检测结果见图1。钢板厚度为9．49以降低生产成本，同时又兼具不锈钢的特性，现在mm，封头加工时沿钢板剪切边的最外侧进行焊市场上的铬锰不锈钢是在印度J4不锈钢基础上接，出现多处裂纹，裂纹垂直于剪切板分布并向基调整成分开发而成的，被称为“201”不锈钢。体处

4、延伸。剪切边宽度约为4IIIlTI，边部有明显的某公司生产的201酸洗板在客户加工封头时剪切毛刺残留。出现焊接裂纹缺陷。为找出缺陷原因，对缺陷试2．2化学成分分析结果样进行相关检测分析工作，查明了缺陷原因，并提对送检试样进行化学成分检测并与该钢厂判出了有效的控制措施。定标准进行对比，结果见表1。试样的P、S元素含量偏高，Ni、cu元素含量偏低。1试验方法2．3HRB硬度检测结果1．1宏观检测分别对1#试样焊缝附近的剪切边部位和远对送检的缺陷样品进行图像采集，宏观分析。离焊缝的基体部位进行HRB硬度检测，检测结果1．2化学成分检测见表2。剪切边部位的硬度高于基体的硬度。在送检试

5、样上截取化学成分试样，用2．4金相检测分析结果SPECRTOLABM10型光电直读光谱仪对试样进从1}}试样截取纵向试样进行非金属夹杂物行化学成分分析。评定，结果见表3，非金属夹杂物主要为A类、B1．3物理性能检{=916类、c类，级别不高，数量不多。用RB250RVRE布洛维全自动硬度计对试样从1#试样裂纹1处截取纵向试样，磨制、抛进行HRB硬度检测。光后用金相显微镜进行观察，见图2(a)。裂纹从1．4金相分析边部向基体内延伸，裂纹处无明显氧化现象，裂纹对送检试样截取金相试样磨制、抛光，在周围无异常夹杂物存在。用王水溶液腐蚀后进行GX51金相显微镜上进行金相检测。金相检测，

6、裂纹周围组织为奥氏体组织，晶粒度为7．0级，见图2(b)。与热影响区组织明显不同。2试验结果热影响区组织为正常柱状晶组织，见图2(C)。2．1宏观检测结果从2#试样剪切边部位截取横向试样磨制、抛光后用王水溶液腐蚀后进行金相检测，结果见图收稿日期：2Ol3一l2一l23。试样边部、中部的组织均为变形的奥氏体组织40