PDF《奥 氏体 一 笑素 体 双相 不锈 钢 的焊接》

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5 O ・ 中国特种 设备安全 第24卷 第 6期 材懿奥氏体一 笑 素体双相不锈钢的焊接 姜万祥 孙学 芹2 李铁锋.

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1 _ 吉林市特种设备检验中心吉林132

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2 . 吉化集团机械有限责任公司吉林132022) f

3 . 中国石油吉林石化分公司电石厂吉林132022) 双相不锈钢是近几年研 制的一种新 的不锈钢 材料 .它以其优越的力学性能与耐腐蚀性能赢得了 使用者 的青 睐, 已成为既节省重量又节省投资的优 良的耐蚀工程材料 , 而在压力容器制造上也逐渐得 到广泛应用和推广.从双相不锈钢 的化学成分 、 物 理性能人手 , 研究该 钢种 的焊 接性 能,掌握其焊接 技术 , 具有深远的意义. 所谓双相不锈钢是在其 固溶组织 中铁素体相 与奥氏体相各 占一半 ,一般最少相 的含量也需要 达到3

0 %的一种不锈钢 , 兼有奥 氏体不锈钢和铁素 体不锈钢的优点 .有优 良的耐氯化物应力腐蚀 、 耐 局部孔蚀性 能,有较高 的抗拉强度 和疲劳强度 , 屈 服强度是1

8 ―

8 型奥氏体不锈钢的2 倍 .掌握双相不 锈钢 的焊接性 , 以获得符合使用要求 的焊接接头 研究该钢 的焊接性 , 进行焊接工艺评定 , 编制科学 合理 的焊接工艺是保证焊接接头质量 的关键 .

1 双相不锈钢的焊接性分析金属焊接性是 指金属材料在 限定 的施 焊条件 下,焊接成符合 规定设计要 求的构件 , 并满足预定 服役要求 的能力称为该材料的焊接性.焊接性包括 工艺焊接性和使用焊接性. 以U N S S

3 1

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3 为例 , 分析 一 下奥 氏体一 铁素体双相不锈钢的焊接性 $

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3 是C r

2 2 型奥 氏体一 铁素体双相不锈钢 . 是奥氏体基的 双相不锈 钢,其铁素体为2

8 %~

3 0 %, 它的化学成 分 见表

1 , 力学性能见表2

1 .

1 双相 不锈 钢的工艺焊接 性 双相不锈钢与铁素体不锈钢相比,有较好 的韧 表1S31803不锈钢化学成分% 材料标代准CMn P S S i C r N i Mo N b C u C o 号号UN― ASME S S

3 1 S A一0.021

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4 0 表2 $

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3 不锈钢力学性 能 材料代 号 标准号 抗拉强度/ MP a 屈服 强度/ MP a 伸长率/ % UNS S

3 1

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3 AS ME S A一24080958237性,一方面因为有大量奥氏体组织的存在, C 、 N 等间隙 元素在奥氏体相 中的溶解度高 . 与单相铁素体不锈钢 相比, 高温冷却时不易析出C 、 N 化合物 , 从而能抑制晶 界脆化 ;

另一方面在高温状态下 , 奥氏体能阻止铁素 体晶粒长大, 还能抑制铁素体相中已产生裂纹的继续 扩展.所以双相不锈钢的焊接淬硬倾 向低 , 冷裂纹产 生的几率低 , 一般焊前不需预热 , 焊后不需热处理. 不同钢种物理 l 生能见表3 ,双相不锈钢比奥氏体 不锈钢的导热系数大、线膨胀系数低,晶粒长大倾向 小, 膨胀变形较奥氏体不锈钢小, 所以热裂纹产生的倾 向小.从以上分析看出双相不锈钢工艺焊接l 生 较好. 表3不同钢种的物 理性 能 线胀 系数, 金 属种类 导热系~ U ( W/ m・ K (

1 0~ mr r d mm - ℃ 珠光体钢

4 6 .

8 9 l l -

4 奥 氏体不锈钢

1 6 .

2 9 l

7 -

3 奥 氏体一 铁 素体双相不锈 钢20.6313.71.2双相不锈 钢 的使 用焊 接性 使用焊接性 即保证焊接接头 的使用性 能的能 力.双相不锈钢的使用焊接性是焊接双相不锈钢的 难点 ,主要是焊接热循环对焊接接头组织的影响 . 维普资讯 http://www.cqvip.com 第24卷 第 6期 中国特种设备 安全 ・