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双相不锈钢的异种材料焊接技术研究分析
发布者: 发布时间:2020/9/25 阅读:278

 浙江宏盛特钢有限公司技术人员认为对于双相不锈钢与异种材料的焊接,其难点在于焊缝和热影响区处的合金元素含量差异。由于两种母材合金元素含量不同,焊接时熔池中的合金元素会从高合金浓度向低合金溶度方向迁移,尤其是双相不锈钢与碳钢焊接时,这种迁移过程尤为明显。合金元素含量差异还会造成一些有害的二次相析出,恶化接头的机械性能和耐蚀性。除此之外,两种材料的热导率不同也会导致焊接完成后焊件上不同区域的热残余应力差异较大。

 

 浙江宏盛特钢有限公司技术人员尝试采用双相不锈钢焊条E2209与奥氏体不锈钢焊条E309分别对双相不锈钢SAF2205双相不锈钢与低碳钢进行手工电弧焊试验。试验结果表明:使用E2209焊条焊接的焊缝中对耐蚀性有益的氮元素和钼元素含量较高,因此在焊缝的动电位极化曲线测试中,采用E2209焊接的焊缝其点蚀电位高于用E309焊条焊接后焊缝的点蚀电位,表明使用E2209焊条进行焊接得到的焊缝其耐蚀性要优于用E309焊条焊接得到的焊缝。浙江宏盛特钢有限公司研究人员分别采用了AWS ER 347、AWS ER316L和AWSER309L三种焊丝对SAF2205双相不锈钢与AISI316L不锈钢进行TIG(钨极氩弧焊)焊,其焊接电压为12V、电流为100A、速度为1mm/s,采用纯氩气保护,接头的耐蚀性由动电位极化曲线和电化学阻抗谱来评价。他们的研究结果发现:三种试样的焊缝中均有少量的铁素体存在,采用AWSER347焊丝焊接的焊缝中形成有少量有害的σ相,降低了焊缝组织的耐蚀性;而用AWSER309L焊丝焊接的焊缝中,具有高耐蚀性的铁素体含量较多,电化学测试结果也表明了其耐蚀性高于其余两种。

 

 浙江宏盛特钢有限公司生产车间焊接工人通过手工电弧焊和钨极氩弧焊这两种焊接方法焊接SAF2205双相不锈钢和16MnR,研究其对焊接接头的合金成分、机械性能和耐蚀性的影响。研究结果表明:钨极氩弧焊的热输人小于手工电弧焊,采用钨极氩弧焊进行焊接可获得晶粒较细的焊缝,其表面更容易形成一层致密的氧化膜,使腐蚀性离子不能轻易地穿过饨化膜进行扩散,因而焊缝处呈现出比手工电弧焊更高的耐蚀性。

 

 纵观近年来国内外对双相不锈钢焊接接头耐蚀性的研究进展来看,已有大量的文献对此进行研究和调查。这些研究从材料角度既涉及了新开发的耐蚀性更强的超级双相不锈钢,也包含更具经济性的节镍型双相不锈钢,从焊接工艺角度既包括常规的手工电弧焊和TIG焊,也包括激光焊和搅拌摩擦焊等特种焊接方法。由此可以看出,对于不同的双相不锈钢钢种,不同的焊接方法和焊接参数对微观组织的形貌、两相比例以及第二相的析出情况均有较大影响。目前,对于这些新材料和新工艺的耐蚀性研究并不系统,如新钢种在焊接时微观组织的演变规律和合金元素的扩散过程等因素对耐蚀性的影响仍需更深入而细致的研究。

 

 
 

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