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2205双相不锈钢与304不锈钢焊接后焊接点性能分析
发布者: 发布时间:2019/4/22 阅读:109

  浙江宏盛特钢有限公司在不同工艺条件下获得的2205双相不锈钢和304奥氏体不锈钢异种接头进行了系统的微观组织结构分析和力学性能测试,得出以下主要结论:在接头304不锈钢界面,存在一个宽度大约为70~120um的过渡区,过渡区的组织形貌为细小的铁素体不连续且无方向性地分布在奥氏体基体上,形成双相组织。通过对该过渡区进行分析,合金元素在整个熔合区均匀分布,并未发现有明显的偏聚现象,从而有利于避免接头焊缝中热裂纹的产生。

  在接头的另外一界面,双相不锈钢侧热影响区的宽度较窄,约为200~500μm,奥氏体主要以条块状、细小的块状断续、独立地分布在铁素体晶界和晶内。在金相显微镜下观察发现,热影响区中奥氏体相的含量要低于2205不锈钢母材,采用网格法测得三种接头中奥氏体相含量分别为44.5%,42.7%,43.6%,虽然热影响区中的奥氏体相含量较母材中的有所减少,但是热影响区中的双相比例均控制在所要求的范围内,能够满足对接头显微组织的要求。

  焊缝金属的金相组织观察表明,其组织都是由奥氏体相(γ) 和铁素体相(α) 双相组成。实际测得在三种工艺下获得接头焊缝中的奥氏体相含量分别为64.3%、67.5%、65.1%,保证了获得接头具有较好的塑韧性。对接头焊缝金属进行X射线衍射分析,结果表明,获得接头焊缝相结构组成为铁素体相和奥氏体相,并未发现有M23C6、Cr2N和M等有害相在接头中生成。进一步的透射电镜观察表明,焊缝组织中存在有大量的位错型胞状亚结构,位错的产生、滑移运动、位错塞积等微观亚结构使焊接接头的强度、硬度和韧性在一定程度上有所提高。

  接头的力学性能测试结果表明,三种工艺下获得接头的抗拉强度平均值分别为677MPa、653MPa、632MPa,拉伸断裂位置均发生在304不锈钢母材侧,表明接头完全能够满足工程结构对接头的强度要求,其中钨极氩弧焊接头的抗拉强度最高,焊条电弧焊接头的延神率最好。对拉伸断口进行扫描电镜分析,其扫描形貌均为典型的等轴状韧窝断口,呈韧性断裂特征。异种接头不同区域的显微硬度测试表明,在三种工艺条件下所获接头的硬度分布变化规律基本一致,2205双相不锈钢界面,热影响区的硬度值高于焊缝金属和母材。在接头304不锈钢界面,304母材侧熔合区的硬度值突升,最高达252HV,因为过渡层的组织细小,且无方向性,因此较母材和焊缝金属的硬度值要高些。

 
 

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