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SAF2507超级双相不锈钢焊接接头的抗弯曲性能分析

来源:至德钢业 日期:2020-10-28 16:57:41 人气:50

 为了最大程度的表征三种焊接接头的抗弯曲性能,浙江至德钢业有限公司采用参照GB/T232-2010金属材料弯曲试验方法,测量SAF2507超级双相不锈钢焊接接头的抗弯曲性能。LBW和LMHW焊接接头的底部焊缝只受到激光热源的影响,焊接冷却速度快,铁素体组织含量在焊缝中最高,而铁素体组织的韧性要比奥氏体组织低很多。与此同时,底部焊缝最容易出现未焊透等缺陷,再综合考虑LMHW和GTAW焊接接头有不同程度的焊接变形,所以背弯更能够体现焊缝的弯曲强度。


 SAF2507超级双相不锈钢焊接接头的弯曲试验结果如图所示。三种焊接接头经过弯曲试验,焊缝依旧平整光滑,金属色泽明亮,肉眼看不到任何细微裂纹。为进一步确认表面裂纹的存在与否,本文采用着色探伤的方法,对背完试样进行表面探伤,结果如图所示,背部并未探伤出裂纹。说明三种SAF2507超级双相不锈钢焊接接头,尽管存在焊缝底部铁素体含量远高于奥氏体,在LBW焊接接头中铁素体含量甚至达到七成,但是背弯性能依旧符合强度要求,说明SAF2507超级双相不锈钢拥有很强的弯曲性能。


  1. 由于是体心结构,且含有更多的钼元素,焊接接头及母材铁素体组织的纳米压痕硬度高于奥氏体组织,弹性模量也大于奥氏体组织。经过固溶处理后,铁素体的纳米压痕硬度及弹性模量仍高于奥氏体组织。


  2. LBW和LMHW接头焊缝区的显微硬度均高于SAF2507超级双相不锈钢母材,其中铁素体含量最高的LBW接头的焊缝显微硬度最高;GTAW焊接接头焊缝区及母材区的维氏硬度值相当;经过固溶处理之后,由于大量铁素体组织转变为二次奥氏体组织,LBW和LMHW下半部分焊缝区显微硬度有所下降,但仍然高于母材;LMHW上半部分焊缝以及GTAW接头焊缝中出现了大量的σ相,显微硬度测量值方差很大。


  3. 三种SAF2507超级双相不锈钢焊接接头拉伸试验均断裂在母材位置,说明三种焊缝的强度都高于母材,其中因为铁素体含量最高,LBW接头的拉伸延伸率最小,而GTAW接头的拉伸延伸率最大。试样断裂方式均为韧性断裂,断口微观形貌呈现典型韧窝特征。


  4. GTAW接头冲击韧性最佳,LBW接头冲击韧性最差,经过固溶处理之后,得益于双相组织比例的改变,LBW接头冲击韧性提高较多,由于LMHW接头和GTAW接头中析出了σ相,GTAW接头由韧性断裂转变为脆性断裂,而LMHW接头是韧性断裂与脆性断裂兼有的复杂断裂模式。


  5. 固溶处理前。三种SAF2507超级双相不锈钢焊接接头的冲击断口形貌均为大量韧窝,典型韧性断裂特征,经过固溶处理,LBW接头微观断口形貌依旧是大量韧窝,而LMHW接头微观断口形貌韧窝与解理面同时存在,是韧性断裂与解理断裂的混合型断裂方式,GTAW接头微观断口存在解理台阶、解理面和撕裂棱,是解理断裂特征,断口出现大量白色物质,根据EDS元素能谱,其与σ相的元素成分及含量类似,说明σ相是冲击裂纹萌生及扩展的地区。


  6. 三种SAF2507超级双相不锈钢焊接接头弯曲性能良好,对背弯试样进行着色探伤,为发现焊缝出现裂纹等缺陷。


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本文标签:超级双相不锈钢 

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