奥氏体不锈钢S31608焊接工艺及接头性能
2021-01-27李战斌柳云天徐祥久刘海
李战斌, 柳云天, 徐祥久,2, 刘海,2
(1.哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江 哈尔滨 150046;2.高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150046)
0 前言
奥氏体不锈钢由于其良好的力学性能,耐高温、耐腐蚀性能,在石化容器制造中获得广泛应用,常见奥氏体不锈钢包括304L,316L等。S31608的含碳量为0.04%~0.08%,相对304L,316L而言,较高的碳含量可以提高不锈钢的高温强度和抗氧化性能,可用于高温结构,但是较高的含碳量会影响不锈钢的焊接性能和耐蚀性能[1]。由于含碳量超过0.03%的非稳定性的奥氏体不锈钢(不含Ti或Nb的牌号),在650 ℃以上加热时,或者缓慢冷却通过这个温度区间时,将会在晶界析出铬的碳化物,并造成最邻近的区域Cr贫化使得这些区域对腐蚀敏感,即发生敏化作用。所以S31608奥氏体不锈钢比低含碳量的304L,316L奥氏体不锈钢更容易发生晶间腐蚀。
由于焊接接头的性能直接影响奥氏体不锈钢产品的整体可靠性,因此,研究S31608奥氏体不锈钢的焊接特性,选择合适的焊接材料,制定合理的焊接工艺方案,是保证S31608奥氏体不锈钢产品质量的关键。
1 焊接工艺及材料
焊接工艺评定试验采用板状试件,进行平焊位置对接试验,焊接方法为M-GTAW+SMAW+SAW。焊接完成后对焊缝进行100%PT和100%RT检验,无损检验合格后,进行力学性能检验、晶间腐蚀检验和宏微观性能检验。
1.1 试验材料
试验采用S31608试板,试板规格为600 mm×150 mm,厚度为32 mm。根据试板的化学成分选择匹配的焊材,氩弧焊焊丝采用ER316H,规格为φ2.4 mm;焊条采用E316H-16,规格为φ3.2 mm,φ4.0 mm;埋弧焊焊丝为ER316H,规格为φ3.2 mm。试板和主要焊材的化学成分见表1。……
