焊接工艺对S32205双相不锈钢组织和性能的影响

以S32205双相不锈钢钢板为研究对象,ER2209型焊材为填充材料,对比X形和K形坡口试样在不同焊接工艺下的机械性能和微观组织。结果表明：两种试样焊缝区均未见气孔、未熔合、夹渣和裂纹等缺陷,K形坡口试样采用埋弧焊和X形坡口试样采用手工电弧焊的组织最优,X形坡口试样采用气保焊的组织最差,热影响区均无晶间腐蚀裂纹。对于X形坡口试样,埋弧焊后不同区域的硬度略低于气保焊和手工电弧焊;除X形坡口试样的G区以外,母材区硬度基本保持不变;X形坡口试样不同区域的硬度波动较大,K形坡口试样不同区域的硬度较均匀。在室温条件下,试样冲击韧性大小依次为埋弧焊、手工电弧焊和气保焊;K形坡口试样采用手工电弧焊后伸长率和延伸率较好,抗拉强度和屈服强度均符合要求。     

S32205双相不锈钢GTAW焊接工艺研究

以?60 mm×3.91 mm的S32205钢管作为研究对象,采用手工钨极氩弧焊,选择镍含量高的ER2594型实心焊丝作为填充金属,φ(Ar)98%+φ(N_2)2%混合气体作为保护气体进行工艺研究。按照沙特阿美标准要求,对所得焊接接头进行了拉伸、弯曲、-20℃低温冲击试验、硬度和铁素体含量测试。结果表明,采用含镍、氮高的焊接材料,合理选择焊接方法、接头形式,通过控制焊接工艺参数,可有效保证S32205焊接接头的两相比例合格及低温韧性。     

S32205双相不锈钢线材的开发

文章介绍了S32205双相不锈钢线材的开发工艺流程,从耐蚀性应用设计、相比例设计、Thermo-Calc热力学计算、钢水纯净度、轧制技术要求和固溶处理等方面进行研究分析,最终成功开发出S32205双相不锈钢线材。指出在S32205产品设计和生产中要充分考虑和控制双相钢特有的参数:抗点蚀当量PREN、α/γ两相比例、凝固模式、钢水中的夹杂物、轧制过程参数和有害相的析出问题等。     

A4双相不锈钢离子渗氮工艺研究

研究了A4双相不锈钢的离子渗氮工艺.结果显示,渗氮温度和气氛氮势(即氮与氢之比)对渗氮层的深度有影响,而对硬度无明显影响.当渗氮温度为580℃,N2:H2=1:9时,渗氮层表面硬度可达1200～1300HV0.3,渗氮层深度为0.10 mm.     

S32205双相不锈钢薄壁焊管生产工艺初探

介绍了等离子弧焊接双相不锈钢S32205薄壁管的试制过程。通过研究显微金相、常温拉伸、点腐蚀和爆破等试验结果,分析了热处理对焊缝组织和性能的影响。提出要严格控制双相不锈钢S32205热处理的温度和时间,否则容易保留过量的铁素体,甚至析出σ或X等脆性相,影响焊接接头性能。     

σ相对S32205双相不锈钢力学性能和耐蚀性的影响

通过JMatPro软件模拟计算和试验结合的方式研究了S32205双相不锈钢中σ相的析出行为及对其力学性能和耐蚀性的影响。结果表明：通过JMatPro软件模拟计算得到的S32205双相不锈钢σ相析出鼻尖温度为875℃。当S32205双相不锈钢在875℃保温0～90 min,σ相含量快速增加,当保温时间增加至90～120 min时,σ相含量缓慢上升,而当保温时间为120～240 min时σ相含量达到饱和,最大为6.1%,与模拟计算结果基本符合。随着保温时间逐渐增加,S32205双相不锈钢的屈服强度、抗拉强度及显微硬度先快速增加后逐渐保持稳定,而伸长率呈下降趋势,强度和硬度与σ相体积含量成正比关系,σ相强化机理由Orowan强化机制转变为σ相的高弹性应变能强化机制。不同σ含量的S32205双相不锈钢的电化学试验结果表明随着σ相的含量逐渐增多,基体越容易贫Cr, S32205双相不锈钢越容易产生腐蚀,耐蚀性逐渐降低。     

UNS S32205双相不锈钢焊接接头力学性能研究

采用钨极氩弧焊(GTAW)、药芯焊丝电弧焊(FCAW)和电子束焊(EBW)方法制备了UNS S32205双相不锈钢焊接接头,综合运用拉伸试验、热力学计算、SEM、TEM等测试技术与理论分析方法对比研究了焊接微区的组织特征并探索了其对力学性能的影响规律。结果表明,双相不锈钢GTAW、FCAW、EBW以及焊后热处理EBW焊缝和热影响区的强度均高于母材。在Ar保护气中添加2%N2增强了N原子在奥氏体内的固溶强化效果,进而提高了GTAW焊缝强度。FCAW焊缝中引入了大量的夹杂,致使其强度和塑性均低于GTAW焊缝。EBW焊缝中形成了过量的铁素体并析出了大量细小的硬质Cr2N,因此其强度高于母材。     

Cu对S32205双相不锈钢管生产的影响

通过对S32205双相不锈钢穿孔开裂样品分析,确定了在相同的穿孔工艺条件下,铁素体含量越少,穿孔开裂比例越大,应用归纳的方法,确认了S32205的热加工性能与残余元素Cu元素有关。随着Cu含量的增加,σ相的析出温度保持不变,Cr2N析出温度增加,另外其最佳热塑性点40%A温度也在增加,最佳热塑性区间(40%A-Cr2N相析出)的范围在Cu含量超过0.2%后明显减小。因此,控制S32205双相不锈钢中残余元素Cu的含量,确保其含量在0.2%的范围内,可以得到最优的热加工性能。     

F51双相不锈钢离子渗氮层的组织与性能

目的提高F51双相不锈钢的硬度以及耐磨性能。方法将F51双相不锈钢进行低温(450℃)和高温(550℃)离子渗氮处理,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察F51双相不锈钢渗氮层的微观组织,利用X射线衍射(XRD)方法对渗氮层沿深度方向相组成的变化进行分析,采用显微硬度计、摩擦磨损实验机分别对渗氮层的显微硬度及耐磨性能进行测试,采用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)对磨痕形貌进行观察。结果F51双相不锈钢低温渗氮层主要由N相组成,由表及里为N N+N(少量);高温渗氮层主要由CrN+N相组成,由表及里为CrN+N N+N。高温渗氮层厚度约为低温渗氮层厚度的3倍。低温渗氮样品的平均表面硬度约为基体表面硬度的3.5倍;高温渗氮样品的平均表面硬度约为基体硬度的4倍。基体的摩擦系数约为0.71,低温和高温渗氮处理后样品的摩擦系数大大降低,分别为0.24和0.17。渗氮样品磨痕的宽度和深度较基体显著降低。结论F51双相不锈钢低温渗氮层主要由N相组成,高温渗氮层主要由CrN+N相组成,两种温度渗氮后的样品硬度和耐磨性均得到显著提高。     

双相不锈钢高温快速离子渗氮表面改性

在双相不锈钢等离子体渗氮表面改性过程中,为了避免N原子与Cr原子结合形成CrN的析出使基体中Cr元素含量减少进而降低双相不锈钢的耐蚀性能,通常渗氮温度选取低于450℃。温度低,N原子的扩散速率慢,存在渗氮时间长,渗氮层较薄等问题。对SS2205双相不锈钢在不同时间进行了高温快速离子渗氮研究,结果表明:在540℃条件下,渗氮时间为1h时,可得到8μm厚且没有明显CrN析出的渗氮层,使其表面硬度显著提高;与440℃、4h条件下得到的渗氮层相比,厚度增加了一倍,表面硬度提高50%左右,且耐点腐蚀性能并没有严重下降。     

S32205双相不锈钢丝堵管箱的焊制工艺

重点研究了采用SMAW,GTAW,SAW这3种焊接方法焊制S32205双相不锈钢空冷器丝堵管箱的工艺,使其焊接接头的各项性能和质量指标满足设计及协议要求。     

离子渗氮对304不锈钢组织和性能的影响

为了提高旋振筛机在筛分锂能电池的正、负极材料时的使用寿命和物料的纯洁度,研究了304不锈钢试块在520 ℃下离子渗氮时间对其组织、硬度和耐蚀性能的影响。利用维氏显微硬度计和光学显微镜对渗氮层进行了硬度和深度测试,用球盘式旋转摩擦磨损试验机对渗氮层进行了摩擦磨损性能测试,用电化学工作站进行了耐蚀性能测试,并用X射线衍射仪对试样渗层进行了物相分析。结果表明,相比未经渗氮处理,304不锈钢试块经过渗氮处理后,渗层30 μm深度处的硬度提高了5~6倍,渗层相对耐磨性为未经处理的24.5倍;尽管耐盐蚀性能降低,但其耐碱蚀性能提高。考虑到锂能电池的正极材料偏碱性和负极材料中性特点,旋振筛机上的304不锈钢网架和筛框经过离子渗氮处理后既可以大大提高旋振筛机的使用寿命,还能提高所筛分物料的纯洁度。     

离子渗氮温度对不锈钢组织及性能的影响

对1Cr18NigTi、1Cr13、0Cr18Ni9不锈钢进行了不同温度的离子渗氮.利用金相显微镜及扫描电镜观察了渗氮层显微组织形貌;利用能谱仪测试了渗层中元素的含量及分布情况;利用HVS-1000型数显显微硬度计测定了渗层不同深度处的硬度变化;采用改制的摩擦磨损试验机测试了渗氮层的摩擦磨损特性;利用盐雾腐蚀试验箱测试了渗氮层的耐腐蚀性.结果表明,随渗氮温度增加,3种钢的渗层表层组织中氮化物量减少,高氮浓度的ε相转变为γ'相,440 ℃渗氮形成了氮在基体中的过饱和固溶相;1Cr13不锈钢比1Cr18Ni9Ti及0Cr18Ni9不锈钢的渗层厚;渗层表面硬度降低,但从表面向心部的峰值硬度增加;在一定范围内渗层耐磨性降低,但比未渗氮试样均提高4倍左右;渗层的耐盐雾腐蚀性降低,但440℃的低温渗层的耐蚀性与未渗氮试样差不多.     

热处理工艺对S31803双相不锈钢组织及性能的影响

采用光学显微镜、显微硬度计和电化学工作站等研究了不同的热处理工艺对S31803双相不锈钢微观组织和性能的影响。结果表明：S31803双相不锈钢的组织主要由铁素体(α)和奥氏体(γ)两相组成,其含量分别为41%和59%。随着热处理温度升高,α相含量增加,当热处理温度到达1000℃时,α相含量增加至49.26%,但α相的含量随保温时间的增加逐渐减少,γ相含量变化趋势与之相反。随热处理温度升高,由于α相含量的增加,S31803双相不锈钢的硬度随之增大,而随保温时间增加,α相含量减少,硬度降低。S31803双相不锈钢的耐蚀性主要受两相比例以及析出相的影响,随热处理温度升高,α/γ相比例增加,耐蚀性下降,但是保温时间的增加会同时改变α/γ相比例和析出相含量,其耐蚀性无明显变化规律。     

304不锈钢离子渗氮工艺研究

对304不锈钢离子渗氮后的渗层性能进行了研究,结果表明,经离子渗氮后,钢的表面性能得到明显改善。影响工件表面结构和性能的主要因素是离子渗氮温度和保温时间。相同的渗氮时间,不同的H2／N2将得到不同性能的渗层。     

S32205双相不锈钢管坯的热塑性

S32205双相不锈钢管坯在制管过程中,由于穿孔变形激烈,对热塑性要求较高。采用Gleeble-1500热模拟试验机,对S32205双相不锈钢管坯试样进行拉伸试验,得到不同温度下的断面收缩率和抗拉强度随温度变化的规律。通过扫描电镜对断口处的形貌和组织进行分析,为热穿孔提供了依据。     

焊接工艺对2205双相不锈钢焊接接头综合性能的影响

采用等离子弧焊打底 TIG焊盖面及等离子弧焊打底 MIG焊盖面焊接工艺焊接了2205双相不锈钢,研究了2205双相不锈钢的焊接性,并对焊后固溶处理与未进行固溶处理的焊件组织特征、力学性能及抗腐蚀性进行了比较,研究了不同焊接热输入和固溶处理工艺对焊接接头综合性能的影响.     

固溶处理对多股绞丝焊接S32205双相不锈钢焊接接头组织及性能的影响

针对多股绞丝焊接的S32205双相不锈钢焊接接头,进行1080℃固溶处理。采用电子背散射衍射、扫描电镜、电子万能试验机以及电化学试验等手段,对比分析了固溶处理对焊接接头显微组织、力学性能以及耐点蚀性能的影响。结果表明,经过1080℃固溶处理,焊接接头主要合金元素得到充分扩散,组织更均匀,焊缝奥氏体体积分数增加11.2%,两相比例更均衡;焊接接头的平均抗拉强度提高了32.7 MPa,塑性略有改善,同时焊接接头的耐点蚀性能也有明显的提高。