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双相不锈钢S31803的焊接工艺研究

作　者: 孙丹丹
导　师: 陈勇；杜永勤
学　校: 南京林业大学
专　业: 机械工程
关键词: 双相不锈钢焊接金相组织相比例
分类号: TG457.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

双相不锈钢是指金属的金相组织中既有奥氏体又有铁素体且各占约50%的不锈钢,它具有耐局部腐蚀和综合力学性能好的优点。随着能源、化工及海洋工程的发展,在世界范围内对不锈钢的需求不仅在产量方面迅速增加,而且对耐腐蚀性能方面的要求也在不断提高,所以新产品在不断地开发,随之而来的就是制造工艺的跟进。在双相不锈钢设备的制造过程中,需要用到焊接方法的环节比较多,焊接工艺是否合理关系到设备后期的安全使用。文章在对双相不锈钢性能分析的基础上以工程上常用到的S31803为实验对象,制定焊接工艺,实施焊接,记录焊接过程中的第一手焊接工艺参数,解决焊接评定中出现的质量问题,这些实践过程中记录的参数和出现的问题对以后同类产品的焊接能起到一定的借鉴作用。在焊接过程中,使焊缝组织是细小均匀的铁素体和奥氏体且两相的比例接近1：1,对确保焊接接头具有同母材一样的各项优异性能,特别是较好的抗腐蚀能力是至关重要的。而影响焊缝组织的因素主要有：焊接材料、焊接热输入、冷却速率和保护气体。文中氩弧焊的焊丝和焊条电弧焊的焊条主要采用瑞典阿维斯塔公司的AVESTA2205,埋弧焊的焊剂采用FLUX 10.93;热输入一般控制在0.6-2.6KJ/mm之间,最高层间温度控制在250℃以下,采用Ar+2%N2作为保护气体。总之,对双相不锈钢S31803焊接时,要正确选择焊接材料、焊接方法、坡口等参数,制定合适的焊接工艺,才能获得各项评定指标都合格的焊缝。除此之外,在兼顾焊接效率的情况下,应适当采用多道焊,这样后一道对前一道能起到固溶处理的作用,可以使焊缝组织细小均匀且焊缝成为以奥氏体稍占优势的两相组织,能显著改善整个焊接接头的性能。

全文目录

致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 课题的研究意义  8
  1.2 双相不锈钢S31803的焊接性  8-10
  1.3 焊接过程中存在的问题及解决方法  10-11
  1.4 课题的研究目标、手段、过程及主要内容  11-12
2 双相不锈钢的性能分析  12-18
  2.1 双相不锈钢的概况  12
  2.2 材料特性  12-14
    2.2.1 成分特点  12-13
    2.2.2 组织特点  13
    2.2.3 性能特点  13-14
  2.3 焊接冶金  14-16
    2.3.1 相分析  14
    2.3.2 相比例要求  14
    2.3.3 相比例影响因素  14-16
  2.4 双相不锈钢的组织  16-17
    2.4.1 双相不锈钢中的析出相  16
    2.4.2 焊接热影响区的组织转变  16-17
    2.4.3 焊接热影响区的组织和性能  17
  2.5 小结  17-18
3 焊接工艺实验  18-32
  3.1 主要研究指标  18
  3.2 实验前的分析  18-21
    3.2.1 焊接材料的选择  18-19
    3.2.2 焊前准备  19
    3.2.3 焊接过程分析  19-21
  3.3 实验方案  21-23
  3.4 焊接工艺  23-32
    3.4.1 实验用材料  23
    3.4.2 试样的形式及规格  23-27
    3.4.3 实验设备及仪器  27
    3.4.4 焊接工艺参数  27-32
4 性能评定及工艺改进  32-46
  4.1 力学性能评定及相比例测定  32-33
    4.1.1 拉伸试验、弯曲试验及相比例测定  32-33
    4.1.2 硬度试验评定  33
  4.2 化学成分评定  33-34
  4.3 金相评定  34-38
  4.4 点腐蚀评定  38-43
  4.5 焊接过程中出现过的问题及工艺改进  43-45
  4.6 小结  45-46
5 结论  46-47
参考文献  47-48

双相不锈钢S31803的焊接工艺研究

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