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1、雙相不銹鋼(DSS)是指顯微組織由鐵素體(δ)和奧氏體(γ)兩相組成的一類不銹鋼,具備優(yōu)異的物理、力學(xué)以及耐腐蝕性能,廣泛應(yīng)用于強(qiáng)腐蝕環(huán)境和要求高強(qiáng)度的場(chǎng)合。置換壓榨洗漿機(jī)是造紙紙漿工序的主要設(shè)備,其壓榨輥濾板一般采用4.0 mm厚的2205雙相不銹鋼板,經(jīng)過(guò)打孔、卷板、拼焊而成,目前采用普通TIG焊工藝,設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中存在開(kāi)裂、使用壽命短等問(wèn)題。本文在分析現(xiàn)有TIG焊接方法接頭組織性能的基礎(chǔ)上,研究了雙相不銹鋼A-TIG焊、等離子弧焊
2、、激光焊等高效化焊接工藝及其焊接接頭的組織性能,以解決上述問(wèn)題。
首先研究了2205 DDS普通TIG焊接接頭的組織和性能,本文將2205雙相不銹鋼TIG焊接接頭劃分為焊縫(WMZ)、高溫?zé)嵊绊憛^(qū)(HT-HAZ)、低溫?zé)嵊绊憛^(qū)(LT-HAZ)和母材(BM)四個(gè)區(qū)域,研究了不同區(qū)域的成分、組織、硬度和耐蝕性能。從WMZ到BM,奧氏體相和鐵素體相的顯微硬度均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì);綜合考慮腐蝕電位、平均鈍態(tài)電流密度和點(diǎn)蝕電位,可以
3、衡量出HT-HAZ的耐腐蝕性能最差,其次為WMZ,BM和LT-HAZ具有較好的耐蝕性能。
其次開(kāi)展了4.0 mm厚2205 DSS不開(kāi)坡口、單道焊雙面成形A-TIG焊接工藝的研究,分析了A-TIG焊接熱輸入對(duì)焊縫成形及微觀組織的影響,研究了不同填充材料(ER2209和ER316L)對(duì)焊縫微觀組織、硬度和耐蝕性能的影響。結(jié)果表明,A-TIG焊可以大幅度增加熔深;采用了焊接質(zhì)量稀釋率ψ的概念,并給出了質(zhì)量稀釋率和焊縫金屬中某合金元
4、素質(zhì)量百分比含量的計(jì)算方法;當(dāng)填充焊絲依次為None、ER2209和ER316L時(shí),焊縫中Cr和Mo的含量依次降低,而Ni的含量依次增加;Cr/Ni當(dāng)量比的降低,提高了鐵素體向奧氏體相的臨界轉(zhuǎn)化溫度,有利于奧氏體相的生成,從而改善奧氏體和鐵素體兩相的平衡,同時(shí)可以影響析出物的生成;綜合微觀組織、電化學(xué)測(cè)試和化學(xué)浸泡測(cè)試結(jié)果,認(rèn)為采用316L填充焊絲可以得到最佳的耐蝕性能。
然后試驗(yàn)探索了4.0 mm厚2205雙相不銹鋼不開(kāi)坡口
5、,等離子弧(PAW)單面焊雙面成形工藝,并通過(guò)改變焊縫金屬的鎳含量調(diào)控其微觀組織及性能。結(jié)果表明,當(dāng)焊縫Ni含量為5.71%時(shí),焊縫金屬的微觀組織為典型的2205 DSS焊態(tài)組織;當(dāng)焊縫Ni含量為7.66%,為奧氏體和鐵素體雙相組織,但是奧氏體含量顯著增加,鐵素體含量明顯降低,且被奧氏體分割開(kāi)來(lái),組織較為細(xì)小;當(dāng)焊縫Ni含量為8.89%時(shí),焊縫組織為奧氏體+板條狀鐵素體,凝固模式由FA模式轉(zhuǎn)變?yōu)锳F模式。綜合材料微觀組織、電化學(xué)測(cè)試和化
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