雙相不銹鋼-精選文檔

1、雙相不銹鋼一、前言雙相不銹鋼S31803是一種鐵素體-奧氏體不銹鋼，它綜合了 鐵素體和奧氏體的性能： 鐵素體相使鋼材具有較高的強(qiáng)度和耐氯 化物應(yīng)力腐蝕性能， 奧氏體相使鋼材具有良好的韌性和耐腐蝕性 能。因此，S31803具有很好的抗氯離子應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，比鐵素 體不銹鋼有更好的抗氯離子點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕能力， 很好的抗普通 腐蝕的能力。基于以上優(yōu)點(diǎn)，雙相不銹鋼被廣泛應(yīng)用于石油、海洋、化工 等行業(yè)。近年來(lái)我國(guó)多地都在建設(shè)核電站，S31803因?yàn)樗^強(qiáng)的抗氯離子腐蝕的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于核電站的部分設(shè)備中。紅沿河核電站鼓形濾網(wǎng)的海水處理設(shè)備過(guò)濾器， 其主體 材質(zhì)就采用了雙相不銹鋼一一S31803雖然雙相不

2、銹鋼開(kāi)始于 20 世紀(jì) 30 年代的法國(guó)，在我國(guó)也是上世紀(jì)的 80 年代就開(kāi)始研 制并使用， 但在我們公司還是第一次接觸這種材料， 所以非常有 必要確定合適的焊接工藝來(lái)完成設(shè)備的焊接。二、S31803焊接性分析由于S31803是奧氏體一一鐵素體的雙相不銹鋼，金相組織 中鐵素體與奧氏體各占約 50%，一般較少相的含量最少也需要達(dá) 到 30%的不銹鋼，它兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)。對(duì)于這種雙相不銹鋼的焊接， 應(yīng)選擇超低碳、 鉻含量高并且含有氮的焊材， 因?yàn)樘岣吆缚p金屬中的含氮量可以增加焊縫金屬中的Y相含量，而減少Cr2N的析出，從而改善接頭的沖擊韌 性。并且施焊時(shí)，為防止近縫區(qū)晶粒粗化，

3、應(yīng)盡量使用低的線能 量焊接。本文通過(guò)兩種方法的焊接工藝試驗(yàn)進(jìn)行比較： 一種是手工電 弧焊，另一種是鎢極氬弧焊 +手工電弧焊的組合焊。三、焊接試板試驗(yàn)?zāi)覆牟捎蒙轿魈摰碾p相不銹鋼 S31803 （化學(xué)成分及機(jī)械性能見(jiàn)表 1 ），焊材采用四川大西洋焊條和氬弧焊絲（焊材成分及規(guī)格見(jiàn)表2），焊接設(shè)備采用核電專用焊機(jī)一一尤耐克ZX7-400S。分別采用以下兩種焊接工藝 （見(jiàn)表3）進(jìn)行試板焊接。 表 1 母材化學(xué)成分及機(jī)械性能表 2 焊材化學(xué)成分及機(jī)械性能表3根據(jù)RCCM -2003標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)焊接試板進(jìn)行 X射線探傷檢 測(cè)、力學(xué)性能試驗(yàn)、宏觀、微觀、化學(xué)成分測(cè)量。經(jīng)過(guò)X射線探傷，兩塊試板均未發(fā)現(xiàn)任何缺陷

4、，1級(jí)合格，其化學(xué)成分及力學(xué) 性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表 4。表 4 測(cè)試結(jié)果圖 1、圖 2 分別是試板一和試板二放大 200 倍的微觀組織。圖1 （試板一）、200X倍微觀組織檢驗(yàn)照片：鐵素體基體+羽狀?yuàn)W氏體圖2 （試板二）、200X倍微觀組織檢驗(yàn)照片：鐵素體基體 +羽狀?yuàn)W氏體四、結(jié)論綜合上述的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得以下結(jié)論： 比較兩種焊接方法所得 的焊接接頭化學(xué)成分和母材的化學(xué)成份， 發(fā)現(xiàn)易產(chǎn)生偏析、 不利 于接頭機(jī)械性能的 C、 N、 S、 P 等主要元素的含量基本一致。從 兩種接頭的200X倍微觀組織照片可以看出，兩種焊接接頭都形 成了奧氏體包圍鐵素體的雙相組織，阻礙了單相鐵素體的形成， 使接頭獲得與母材一致的組織。通過(guò)力學(xué)試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)可看出， 此雙相組織保證了接頭的力學(xué)性能， 符合雙相不銹鋼焊接性能的 要求。通過(guò)雙相不銹鋼 -S31803 的焊接工藝試驗(yàn)，確定鎢極氬 弧焊 +手工電弧焊及單純手工電弧