焊接线能量对304L不锈钢焊接接头低温性能与组织的影响
2021-06-28王红,张博,任鹤,胡冰,梁盈
王 红,张 博,任 鹤,胡 冰,梁 盈
(1.沈阳鼓风机集团股份有限公司,辽宁 沈阳 110869;2.沈阳中辰钢结构工程有限公司,辽宁 沈阳 110141;3.沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司,辽宁 沈阳 110869)
对于某些航天试验工况来讲,可以达到-196℃,在此温度条件下,对焊接接头的低温冲击性能是一个考验。304L不锈钢因为其低碳、高铬镍等优点,已有大量数据表明可以使用在-196℃,需要合理的焊接工艺满足304L不锈钢低温冲击性能要求。传统的手工电弧焊方法虽可获得质量较好的焊接接头,但焊接效率较低,不适用于大型部件的焊接工作。药芯焊丝气体保护焊接(FCAW)因为其特殊的焊接保护机制,焊缝的综合力学性能好[1],特别是对于苛刻的焊接条件下,有利于保证焊接接头的性能,且其焊接效率较高,焊接成型良好。本课题以304L不锈钢为研究对象,选用药芯焊丝气体保护焊接,E308LT1-4焊丝,保护气体为80%Ar+20%CO2,选取三组不同的焊接线能量进行对比试验,通过拉伸、低温冲击试验及金相组织观察等手段分析304L不锈钢低温工况焊接接头低温性能与组织。
1 试验材料与方法
本试验选用的母材为超低碳奥氏体不锈钢304L锻件,满足标准NB/T47010-2017,其化学成分及力学性能见表1。焊接材料为不锈钢药芯焊丝E308LT1-4,满足AWS A5.22 E308LT1-4标准,规格ф1.2mm,其化学成分见表2。
2 焊接及热处理工艺
本试验选用的焊接试板尺寸为500X300X40mm3,采用水平位置焊接,60°X型坡口,钝边2mm。试板拼接示意图见图1。

图1 试板拼接示意图
由于304L不锈钢是奥氏体不锈钢,综合的可焊接性良好,在施焊时不需预热,但需要严格控制层间温度,本次试验严格控制焊接层间温度小于150℃。……
