超細(xì)顆粒焊劑約束電弧超窄間隙焊接1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼的研究.pdf

1、奧氏體不銹鋼因具有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐蝕性,在核電設(shè)備、壓力容器、石油化工等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而,由于傳統(tǒng)焊接方法在降低熱輸入方面的局限性,使得奧氏體不銹鋼焊接接頭極易因熱輸入過高而造成晶界貧鉻,以致發(fā)生晶間腐蝕,顯著降低了焊接接頭的耐蝕性。超窄間隙焊接方法(UNGW)由于具有比傳統(tǒng)焊接方法更低的焊接熱輸入和焊接變形量,以及更高的焊接效率,因而在改善奧氏體不銹鋼厚壁工件的力學(xué)性能及耐晶間腐蝕性能方面具有獨特的優(yōu)勢。
　　本文采

2、用超細(xì)顆粒焊劑約束電弧超窄間隙焊接方法對1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼進(jìn)行了焊接,研究了焊接參數(shù)對焊縫成形的影響、UNGW接頭的組織特征及力學(xué)性能、UNGW接頭的耐晶間腐蝕性能。結(jié)果表明,當(dāng)焊縫深寬比為1.34,熱輸入為1.75KJ/mm時,焊縫橫截面處并未出現(xiàn)“梨形”焊道裂紋,且單道焊縫的填充高度可達(dá)11.5mm,從而在保證焊接質(zhì)量的同時顯著提高了焊接效率。試驗明確了適合1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼超窄間隙焊接電弧電壓與電流的匹

3、配范圍為26V~32V和190A~320A,在其他焊接參數(shù)匹配合理的情況下,焊縫成形效果隨電弧電壓的增加依次為“側(cè)壁熔合不良”、“側(cè)壁熔合良好”和“電弧攀升”。組織及力學(xué)性能測試結(jié)果表明:在相同線能量下蓋面焊和填充焊的焊縫顯微組織形貌為以白色奧氏體柱狀晶為基體其內(nèi)部分布著黑色板條狀鐵素體組織,且蓋面焊柱狀晶的尺寸明顯大于填充焊,打底焊的焊縫顯微組織為細(xì)小的以白色奧氏體等軸晶為基體其內(nèi)部分布著黑色板條狀鐵素體組織。焊接接頭的抗拉強度和延伸

4、率均高于母材的最低值,而斷面收縮率和沖擊吸收功略低于母材,且拉伸和沖擊斷口的顯微形貌均由大尺寸韌窩組成。同時測定了焊接接頭的晶間腐蝕速率為0.417 g/(m2·h),明顯低于母材的腐蝕速率。
　　綜上可知,在焊接參數(shù)匹配合理的情況下,采用超細(xì)顆粒焊劑約束電弧超窄間隙焊接方法焊接1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼,可獲得成形良好、力學(xué)性能與耐晶間腐蝕性能均優(yōu)良的超窄間隙焊接接頭。同時,該研究將為補充窄間隙焊接理論,優(yōu)化窄間隙焊接工藝