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雙相不銹鋼S31803的焊接性研究

發布日期:2016-09-10 09:02:58

雙相不銹鋼S31803的焊接性研究


雙相不銹鋼一般分為四種類型:Cr18型、Cr21型、Cr25型及含25%~26%的超級雙相不銹鋼。S31803是標準的雙相不銹鋼,屬于Cr21型兴发娱乐平台官网,占雙相不銹鋼總量的80%以上兴发娱乐平台官网。在生產中S31803應用很廣,尤其是在操作介質為辛酸、氮氣、苯乙酮的設備中應用很多,這些介質具有中高度毒性和爆炸危險性,且設備的工作溫度一般較高,接近200℃,所以對焊縫的要求很高?;赟31803在生產中應用很廣且接觸的介質使用條件惡劣兴发娱乐平台官网,所以選擇S31803作為焊接母材來研究其焊接性具有廣泛的實踐意義。

S31803的成分特點:C質量分數在0.02%~0.03%之間,屬于超低碳;Cr質量分數在23%~26%之間兴发娱乐平台官网,屬于高Cr質量分數兴发娱乐平台官网;其組織特點:兩相(奧氏體兴发娱乐平台官网、鐵素體)各約占50%;性能特點:由于兼備了超低碳、室溫為鐵素體和奧氏體的雙相組織、Cr含量高以及添加了Mo、N等元素的特點,使其具有更高的耐應力腐蝕、耐縫隙腐蝕兴发娱乐平台官网、耐Cl-點腐蝕、耐晶間腐蝕、耐高速泥沙沖刷等能力,具有較高的力學性能、較低的熱膨脹性能、較好的可焊性和較低的使用成本等優點。

焊接過程中,雙相不銹鋼在熱循環的作用下,焊縫金屬盒熱影響區的組織發生了一系列的變化。在高溫下,雙相不銹鋼的金相組織全部由鐵素體組成兴发娱乐平台官网,奧氏體則是在冷卻過程中析出的兴发娱乐平台官网。S31803焊接過程中應該注意以下三方面問題:

(1)焊接裂紋。S31803的Creq/Nieq較高,Cr的含量達23%兴发娱乐平台官网,Ni的含量達6.5%,即雙相不銹鋼S31803的Creq/Nieq=3.54,故S31803的焊縫屬于鐵素體凝固區,對凝固裂紋有一定敏感性。因此,在焊接過程中要采用合適的焊接材料、焊接方法和控制焊接工藝參數,才能使焊縫具有很好的抗凝固裂紋能力。冷裂紋與材料對氫致延遲裂紋敏感性有關,但如果焊接材料選用正確兴发娱乐平台官网,可以避免冷裂紋的出現。

(2)熱影響區脆化。焊接過程中在焊接熱循環作用下兴发娱乐平台官网,焊縫熱影響區處于快冷非平衡狀態,冷卻后總是保留更多的鐵素體,從而增大了腐蝕傾向和氫致裂紋敏感性。所以S31803焊接的主要問題在熱影響區,熱影響區的問題主要在于耐蝕性能的損失、韌性損失和后焊接裂紋問題。為了避免這些問題,焊接工藝應考慮減少材料處在紅熱溫度范圍的時間兴发娱乐平台官网。

(3)氣孔敏感性。氣孔的形成取決于焊接參數和合金成分兴发娱乐平台官网。為防止產生氣孔,降低氣孔敏感性,在焊接過程中要控制焊縫含氮量兴发娱乐平台官网,加強對焊縫的保護和提高焊渣的透氣性兴发娱乐平台官网。

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