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2205双相不锈钢焊接接头组织与耐蚀性研究

李吉承  
【摘要】: 双相不锈钢的优异的耐蚀性能越来越受到人们的关注,但由于双相不锈钢在焊接过程中,受焊接热循环的作用发生复杂的相转变行为,不仅影响双相不锈钢中组织变化与相的平衡,并可能对焊接接头的耐蚀性带来不利的影响。适宜的焊后热处理可有效恢复相平衡比例和铬、钼等合金元素在奥氏体γ和铁素体α间的分配,溶解有害沉淀相。为此,研究双相不锈钢焊接接头组织和耐蚀性能,以及焊后热处理对接头组织与耐蚀性影响,具有重要意义。 本文采用钨极氩弧焊(GTAW)和手工电弧焊(SMAW)制备2205双相不锈钢焊接接头,并对GTAW接头进行不同温度时效处理和固溶处理,研究不同的焊接工艺和热处理对2205双相不锈钢接头组织与耐蚀性的影响。从组织观察和相比例计算来看,SMAW和GTAW的焊接头组织中只有α和γ相,且α相比例都在40%~60%之间,并没有观察到有害相析出,表明拟定的焊接工艺是合适的。相比例表明GTAW接头组织与相比例优于SMAW,腐蚀试验结果也证实,GTAW接头抗点蚀能力比SMAW接头好,但二者晶间腐蚀性能接近。分别在750℃、850℃、950℃对GTAW焊接接头进行时效处理发现,焊缝区、热影响区和母材均有σ相析出,其析出位置主要在α/γ相界或α/α晶界;随着时效时间的延长,σ相析出含量逐渐增多,并向铁素体内部长大,试样抗点蚀性能下降。与750℃和950℃时效试样相比,850℃时效试样,硬度最高,其点蚀速率最快。试样经850℃、60min时效后,再经不同温度固溶处理结果显示,焊缝组织中α相比例再次恢复到40~60%,耐蚀性提高,采用适宜固溶处理对于改善相组织比例与提高耐蚀性具有明显效果。


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