預(yù)拉伸奧氏體不銹鋼(S30408)組合焊焊接接頭低溫 力學性能研究.pdf

1、全球天然氣消費迅猛發(fā)展，LNG是天然氣儲運的主要方式之一，而深冷容器作為其儲運的主要裝備，需求迅速增長。奧氏體不銹鋼由于具有良好的室溫及低溫韌性、塑性以及抗腐蝕性能、焊接性等，被廣泛應(yīng)用于深冷容器的制造。
　　降低重容比，實現(xiàn)容器的輕量化，已成為深冷容器發(fā)展的重要趨勢。奧氏體不銹鋼深冷容器而言，采用應(yīng)變強化技術(shù)、在設(shè)計中考慮材料低溫下強度的提升等是其實現(xiàn)輕量化的有效方式，受到廣泛關(guān)注，已被歐盟、美國等納入相關(guān)標準。
　　奧氏

2、體不銹鋼隨著溫度的降低，其力學特性變化顯著，充足的材料低溫力學性能數(shù)據(jù)是容器在低溫下安全使用以及利用低溫下強度提高進行設(shè)計的必要條件。焊接接頭作為容器結(jié)構(gòu)中的相對薄弱環(huán)節(jié)，其性能直接影響到容器的使用安全，而且對于采用了應(yīng)變強化技術(shù)的深冷容器，焊接接頭在強化過程中承受顯著變形，其力學性能值得重點關(guān)注。因此，研究奧氏體不銹鋼母材及焊接接頭在深冷環(huán)境下的力學性能具有十分重要的意義。
　　本文在國家重點研發(fā)計劃（項目編號2016YFC08

3、0190）的支持下，對應(yīng)變強化及低溫對奧氏體不銹鋼母材及焊接接頭力學性能的影響開展研究，主要完成工作如下：
　?。?）針對國產(chǎn)S30408奧氏體不銹鋼，開展了從室溫至低溫（77K）下拉伸試驗，研究了未預(yù)拉伸和9％室溫預(yù)拉伸對于S30408低溫拉伸力學性能，并探究了低溫屈服平臺的微觀機理。結(jié)果表明隨溫度降低，材料屈服強度和抗拉強度顯著提高，屈強比和伸長率下降，ReL顯著高于Rp1.0；預(yù)拉伸后，材料屈服強度及屈強比提高，抗拉強度基本

4、不變，斷后伸長率下降，ReL介于Rp1.0和Rp2.0之間且對塑形變形限制能力較好；屈服平臺的出現(xiàn)與馬氏體相變量呈現(xiàn)高度相關(guān)性。
　?。?）進行了不同熱輸入的PAW+GTAW組合焊接試驗，研究了焊接熱輸入對組合焊接頭的組織特征、顯微硬度以及拉伸、沖擊性能的影響。結(jié)果表明，隨著熱輸入提高，焊縫奧氏體枝晶方向性增強，顯微硬度先升高后降低，抗拉強度小幅提高而沖擊功有所下降。
　　（3）研究了奧氏體不銹鋼S30408組合焊焊接接頭在