超级双相不锈钢

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什么是双相不锈钢,它的特征和性能作用有哪些

来源:至德钢业 日期:2020-08-21 04:15:55 人气:79

  双相不锈钢是指铁素体与奥氏体各约占一半的不锈钢,其特征表现为韧性高,具有较好的耐点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀及腐蚀疲劳性能。因此,双相不锈钢的应用发展十分迅速,广泛用于海洋、石油、化工及电力等行业中。在综合成本方面,双相不锈钢比奥氏体不锈钢更具竞争力。因此,双相不锈钢的应用发展十分迅速,目前世界双相不锈钢的产量约为15~40万吨/年,虽然只占不锈钢总产量的1%左右,但近年来年均增长迅猛。2000年,我国双相不锈钢产量不足2000吨,仅2005年~2008年期间就增长了6倍,到2017年已突破10万吨。其中,2205型双相不锈钢是目前产量最大、用途最广的一类双相不锈钢产品,而超过50%的钢结构采用焊接的方式进行连接。目前双相不锈钢焊接比较好的焊接方法有钨极氩弧焊、脉冲熔化极氩弧焊、熔化极气体保护焊、搅拌摩擦焊等。而一些高能密度焊接方法如激光焊、电子束焊和等离子弧焊,能提高生产中的焊接效率,但工艺复杂、成本高、要求高、适应性差,制约其广泛应用。多丝MIG焊焊因其成本低、焊接速度快、操作简单、生产效率较高、自动化程度高等特点,在现代化生产制造中得以广泛应用。


 要解决高效化焊接问题,就要提高焊接速度和焊缝熔敷率。但高速焊接遇到的突出问题是焊接速度增加到一定值时,焊缝会出现未熔透、驼峰和咬边等缺陷。这些缺陷不仅使焊缝外观形貌变差,最关键是会严重影响到焊缝的机械性能,成为影响焊接速度与效率提升的最主要原因。为了克服单丝高速焊接过程中的缺陷,一些学者研发出双丝高速焊,且取得了很好的焊接效果。双丝双脉冲高速焊焊接方法的特点表现为:两根焊丝共同作用于同一个熔池,在熔敷量保持不变的情况下,其中两根焊丝对应的焊接电流明显的降低,这对提高焊接稳定性有重要的意义;焊丝的强弱脉冲轮流作用于熔池,有效地强化了对熔池的搅拌效果,有利于气孔的析出;双电弧加热使熔池保持长时间的高温,有利于减少熔池金属与母材的接触角,减低了咬边缺陷的产生;焊接热量可更好地利用,焊接电源的热效率也明显地提高;双脉冲参数的调整是在满足焊接熔化速度的情况下减少热输入,降低热量裂纹的倾向。进一步探索新方法,降低电弧焊接成本,获得更高焊接效率、更高焊接质量,成为当今双丝焊接领域发展的重要研究方向。


 目前,我国双丝焊技术发展与国外先进国家相比,不但缺少自主产品,智能化程度较低,而且在焊接质量和速度上也存在不小差距,易出现未焊透、未熔合、焊缝成型不良等缺陷。国内外对双丝高速焊已经有一定研究工作积累,然而这些研究大多停留在观察双丝焊工艺过程现象,通过定性分析试验结果的阶段,没有将焊缝外观形貌、内在质量和机械性能等结合起来加以研究。论文“双相不锈钢双丝双脉冲高速焊技术研究”到了国家自然科学基金和广东省省科学院2016年度引进人才专项资金(2016-GDASRC-0106)的资助,本文在双丝单脉冲MIG焊工艺的基础上,探索了双丝双脉冲MIG高速焊工艺及参数优化,提出了双丝脉冲MIG焊遗传优化模糊PID参数自整定控制方法,研究了基于电流样本熵和电流概率密度分布函数的焊接稳定性和焊接质量定量评定体系,提出了一种基于焊接附加保护气体双丝双脉冲高速焊接工艺,对高速焊接时容易出现的未熔合、驼峰焊道和咬边具有较好的抑制效果,所得焊缝微观组织和力学性能也优于未附加保护气体的双丝脉冲MIG高速焊。研究成果对提高双相不锈钢焊接速度、提升焊接效率和改善焊接质量具有重要的参考意义和实际工程应用价值。


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