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双相不锈钢不同焊接方法接头的断裂韧度试验及分析
发布者: 发布时间:2019/10/31 阅读:650

  浙江宏盛特钢有限公司双相不锈钢材料研究人员依据英国标准,研究了焊条电弧焊(SMAW)和钨极氩弧焊(GTAW)焊接方法对2205双相不锈钢管焊接接头低温断裂韧度的影响。结果表明,钨极氩弧焊接头的数值较电弧焊接头的高,且几乎接近母材的数值。利用金相显微镜和扫描电子显微镜研究了这两种方法焊接2205双相不锈钢焊接接头的断口微观组织,发现电弧焊和钨极氩弧焊接头均现出裂纹现象,并分析了数值降低的原因。

 目前,双相不锈钢已成为一种重要的工程材料,被广泛应用于近海结构、石油和天然气的管道输送以及海洋平台工程等领域中。如何合理准确地评价这种近海结构和管道工程的可靠性,对母材焊接接头的低温韧性研究是问题的关键性环节。大量试验研究表明,就双相不锈钢而言,与传统的夏比V形缺口试验冲击韧度比较,更能有效准确地评价钢材的抗脆断能力。鉴此,浙江宏盛特钢有限公司研究人员,依据目前国际焊接学会推荐的英国标准,对采用焊条电弧焊和钨极氩弧焊两种焊接方法焊接的双相不锈钢焊接接头进行了低温断裂韧度试验,测试接头焊缝和热影响区低温数值,并对试验结果进行了分析。同时采用金相显微镜和扫描电镜分析试样微观结构,以期为2205双相不锈钢在近海工程中的应用提供必要的依据。


 试验母材为瑞典山特维克公司生产2205双相不锈钢管,规格为准168mm×7mm,分别采用电弧焊和钨极氩弧焊两种焊接方法进行焊接。其中,电弧焊选用准3.2mm的E22.9.3LR焊条,施焊前焊条在350℃烘干2小时;钨极氩弧焊选用准2.0mm的E22.8.3 L Sandvik焊丝。其母材和焊材的化学成分见表。焊接时,两种焊接方法均采用多层多道焊,层间温度小于150℃,并均采用钨极惰性气体保护焊焊丝打底,以保证良好的焊道根部,电弧焊用手工电弧焊填充盖面,而钨极氩弧焊采用焊丝填充盖面,试验中用到的保护气体为98%Ar+2%氮气。两种焊接方法的工艺参数见表。焊件经打磨使之表面光亮细腻后,用溶液对其焊口附近进行清洗、浸蚀,以确定焊缝金属区和热影响区位置。然后参照英国标准,制备其焊缝金属区及热影响区的断裂韧度试验试样(直三点弯曲矩形试样)。

 
 

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