SAF2205 双相不锈钢多层多道焊接头的组织及性能
2023-07-21李亚杰刘瑞秦凤明马承睿
焊接学报 2023年6期
李亚杰,刘瑞,秦凤明,马承睿
(太原科技大学,太原,030024)
0 序言
随着全球工业的快速崛起,不锈钢已经成为工程应用上的重要材料,在石油化工、天然气、造船、污染控制行业以及核电等行业中广泛应用[1-2].双相不锈钢的特点是组织中铁素体和奥氏体两相比例接近1∶1,兼顾奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的耐腐蚀性、焊接性和力学性能[3].因此双相不锈钢越来越多地被用作奥氏体不锈钢的替代品.但焊接过程快速加热、冷却导致两相比例失衡和一些有害的第二相,如σ、χ、碳化物和氮化物[4].从而损害焊接接头的力学性能和耐腐蚀性,导致双相不锈钢性能下降.对厚板材的焊接往往需要多道次焊接,这会使熔池发生多次相变,会破坏两相平衡的条件,进而影响焊接接头的力学性能[5-8].
当前,人们对于双相不锈钢焊接研究多集中在单一焊接对其微观组织和力学的影响规律,而针对复合焊接研究较少.例如Cui 等人[9]研究了10.8 mm 不锈钢深熔TIG 焊接,发现焊缝与母材中的晶粒尺寸形态有明显差异,焊缝冲击韧性低于母材,抗拉强度与显微硬度均优于母材.为了获得两相接近的焊缝,Toth 等人[10]使用镍基材料进行填充,获得了良好的两相比例,并且接头表现出较好的力学性能与耐腐蚀性.此外Lai 等人[11]提出使用保护气体为N2气可以提高焊缝中奥氏体含量,但氮气超过50%对促进奥氏体形成作用减小.焊缝中两相比例的不平衡问题可以采用热处理方法进行调控,并且可……
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