30408 不锈钢焊缝高温下力学性能研究
2021-03-23梁子西王加宁胡效东
现代制造技术与装备 2021年2期
张 勇 梁子西 王加宁 胡效东
(1.山东百特机械设备有限公司,临沂 276000;2.山东科技大学 机械电子工程学院,青岛 266590)
30408 奥氏体不锈钢的焊接性能和延展性能良好,常用于高温压力容器和压力管道,且广泛应用于化工机械和电器等行业[1-2]。高温拉伸试验主要用来检测金属材料不同温度下的力学性能,且测试时要保证将试样加热到所需温度[3]。国内外学者已经对材料的高温力学性能进行了研究[4-5]。例如:Brnic J 等研究了304 不锈钢在高温下力学性能对蠕变的影响,并证明304 不锈钢可以作为耐蠕变的材料[6];王殊寻等人研究发现,在一定范围内升高温度能改善30408不锈钢的塑性,但温度升高到600℃时,材料晶界明显出现弱化现象[7]。本文以30408 不锈钢材料作为研究对象,测试母材和带焊缝两种试样的拉伸性能,对比分析两种不同试样在不同高温下的屈服强度和抗拉强度等力学性能。
1 焊接工艺设计
本文采用的材料为固溶处理后的30408 奥氏体不锈钢板,尺寸为16mm(厚)×100mm(长)×200mm(宽),并采用金属分析光谱仪测试得到其化学成分含量,如表1所示。取试样前的母材和带焊缝材料,如图1 所示。

表1 30408 奥氏体不锈钢的化学成分
图1(b)试板采用GTAM 打底且SMAW 填充及盖面的焊接方法,按照表2 中的焊接工艺参数对接焊接给定的试板。焊接前,采用机械方法及有机溶剂清理焊丝和焊接部位表面的铁锈、油渍以及其他污物。

图1 取试样前的母材和带焊缝材料
2 试样的制备及试验装置
2.1 试样的制备
母材和带焊缝材料的拉伸试样取样位置,如图2 所示,位于厚度中间位置[8]。……
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