2507不锈钢

您的当前位置:网站首页 > 2507不锈钢 > SAF2507超级双相不锈钢焊接技术研究现状

SAF2507超级双相不锈钢焊接技术研究现状

来源:至德钢业 日期:2020-09-20 20:43:57 人气:48

 浙江至德钢业有限公司根据近几年国内外对SAF2507不锈钢管焊接方面的研究成果,将不同的焊接方法与焊接工艺参数对SAF2507超级双相不锈钢材料组织、力学性能和耐腐蚀性能等方面的影响进行了综述,以期能为以后更加深入地研究提供一定的指导作用。超级双相不锈钢是双相不锈钢中PRE指数大于40的一类钢种,由于其超低的含碳量、良好的相比例以及较高的合金元素含量,从而具备优良的机械性能和耐氯化物腐蚀性,因此在船舶制造、海洋油气田开采、海底管道铺设和海水淡化等高强度和高耐蚀性需求的领域中发挥着越来越重要的作用。SAF2507作为超级双相不锈钢中的典型钢种,应用越来越广泛,因此,研究SAF2507超级双相不锈钢不同的焊接方法、焊接工艺参数对力学性能和耐蚀性能的影响,可以更好地指导应用于实践。


 针对SAF2507超级双相不锈钢焊接技术,国内外许多专家学者已经做了丰富的研究。如至德钢业研究了UNSS32750超级双相不锈钢GTAW的最优工艺参数及其最优参数下的组织、力学性能;对UNSS32750超级双相不锈钢不同电子束焊接参数和GTAW采用不同焊丝时的多道焊焊接接头进行了组织观察、冲击试验和拉伸试验研究;研究了S32750模拟多道焊热影响区中初始和晶粒内γ2与Cr2N之间的关系;研究了N2对SAF2507超级双相不锈钢GTAW焊接接头微观组织、硬度和韧性的影响规律;研究了不同峰值温度对模拟焊接热影响区微观组织的影响规律。国内对于SAF2507超级双相不锈钢焊接方面的研究始于21世纪初,虽然获得了一定的实验成果,但是对于其在极端环境中的腐蚀与失效机理研究仍然处于初期阶段。


一、焊后热处理


 在实际应用中,大量的大型工业制品和仪器设备都会使用到SAF2507超级双相不锈钢与其它种类金属之间的焊接构件,这样不但能得到优良的工业结构,还可以提高材料的综合利用率,降低成本。而异种材料的焊接性主要取决于两种材料的表面状态、物理性和冶金相容性等,这些性能差异越大,焊接性能就越差。一般而言,异种钢的焊接比较困难,接头会产生化学成分、组织、应力场分布和性能不均匀。


 在国内,浙江至德钢业有限公司对SAF2507超级双相不锈钢与321(0Cr18Ni9Ti)奥氏体不锈钢异种金属焊接接头的相组织分布以及组织形态进行了深入研究,结果表明:异种金属焊接接头中的相分布随不同位置变化较大,两侧热影响区中铁素体的体积含量在55%~65%之间,而焊缝之间的影响区中铁素体体积含量一般在50%~60%。虽然从理论上得到的焊接接头处的相比例对耐蚀性比较理想,但没有进一步采取电化学腐蚀实验对焊接接头的耐蚀性能做出实际分析。


 在国外,研究了不同热输入下UNSS32750与APIX-65异种钢GTAW焊接接头的力学性能与组织变化,结果表明:热输入越大,铁素体含量越少;在较低热输入情况下,HSLA一侧的热影响区组织为贝氏体与铁素体,而在较高热输入情况下,HSLA一侧的热影响区组织为珠光体与铁素体。冲击试验表明:在较低热输入情况下是脆性断裂;而在较高热输入情况下接头强度比母材高。研究了UNSS31603与UNSS32750异种钢之间的搅拌摩擦焊焊接工艺,当转速为150~200r/min时,外观良好且没有任何缺陷,搅拌区的底部、中部和顶部均有α与γ两相组成,但不同区域的晶粒尺寸大小不同,双相不锈钢中α相晶粒比靠近搅拌区的γ不锈钢中的α相晶粒大,这可以用α与γ再结晶动力学知识进行解释;由于α在γ中的溶(分)解,γ不锈钢中靠近搅拌区的α相含量降低,整个焊接接头中没有发现其它相的存在,而最佳的焊接参数为200r/min和100mm/min。对UNSS31803与UNSS32750分别进行了光纤激光焊接和等离子焊接,对各焊接接头进行了不同温度下的冲击试验(-60~20℃),针对横截面做了宏观、微观组织观察,并对α相的含量以及焊缝硬度进行了测量,结果表明:UNSS31803与UNSS32750等离子焊接接头的韧性均比光纤激光焊接接头的韧性较好,这归因于等离子焊良好的热输入参数使其接头的双相体积比例接近于1:1。


二、结语


 纵观国内外对SAF2507超级双相不锈钢焊接技术的研究,对焊接工艺和力学性能的研究较多,而对接头耐蚀性的研究相对较少,尤其是在极端服役环境中的耐蚀性研究。国内外相比较而言,国内侧重于研究SAF2507超级双相不锈钢的焊接工艺以及焊接接头的力学性能,焊接方法与参数选择比较单一,表征手段俗套,而且很多实验都重复与套用,没有新颖性;国外对SAF2507超级双相不锈钢的研究比较灵活和深入,耐蚀性研究较多、针对性较强,而且多侧重于在微观组织和机理上解释实验现象和结果。


 然而,由于在实验室很难模拟实际环境的腐蚀条件,国内外对SAF2507超级双相不锈钢焊接接头在诸如海水淡化、烟气脱硫、滨海电站和深海油气开采等典型极端环境中的服役行为研究少之又少,对其腐蚀演化行为和失效机理更是不甚了解,因此,下一步的研究重点应该放在实际服役环境机理的研究之上。


至德微信.jpg

本文标签:超级双相不锈钢 

发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

北京 天津 河北 山西 内蒙 辽宁 吉林 黑龙江 上海 江苏 浙江 安徽 福建 江西 山东 河南 湖北 湖南 广东 广西 海南 重庆 四川 贵州 云南 西藏 陕西 甘肃 青海 宁夏 新疆 台湾 香港 澳门