超級奧氏體不銹鋼254SMO板材的拼焊工藝研討

引言：討論了254SMO板才拼焊加工工藝·結(jié)果顯示：多種多樣工藝指標(biāo)中的焊接接頭的結(jié)構(gòu)力學(xué)、加工工藝作用、耐腐蝕性達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，接頭無硬底化狀況，母材熱影響區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)o相的分離出來。

非常低合金鋼254SMOS31254)是上新世紀(jì)70時代由德國研發(fā)工作人員研

制，是一種極低C、高Cr、高M(jìn)o的低合金鋼，并帶有N、Cu等經(jīng)典，其耐縫隙腐蝕當(dāng)量值PRE一般超過40.具有優(yōu)異的耐縫隙腐蝕、韌性斷裂、晶問腐蝕和晶間腐蝕水平，在含氯離子含量和氧化性酸物質(zhì)里的耐腐蝕性尤其優(yōu)秀：廣泛用于原油

化工廠等崗位一，

254SMO非常低合金鋼由于成份中含有大量的Cu原素，加上材料本身比較小的導(dǎo)熱系數(shù)和比較大的熱膨脹系數(shù)，在焊接環(huán)節(jié)中一部分加熱和制冷環(huán)境下，焊接地區(qū)會出現(xiàn)比較大的拉伸應(yīng)力和焊接變型·使接頭具備熱裂趨向。在焊接環(huán)節(jié)中，倘若熱鍵入太大，易引起接頭母材熱影響區(qū)分離出來M，C。型氮化合物和g相，可能會導(dǎo)致接頭老化及其接頭的耐腐蝕性減低-.在工程爆破不銹鋼復(fù)合板生產(chǎn)中，復(fù)板常用

的254SMO不銹鋼板材由于規(guī)格緣故要求拼焊。鑒于此·文中將對夾芯板制造過程中的254SMO復(fù)板拼焊開展加工工藝討論·為夾芯板實踐探索加工過程提供服務(wù)支持。

1 實驗資料和方法

實驗材料為254SM03mm金屬薄板，熱扎 時效處理，時效處理加工工藝為1160℃隔熱保溫后水冷散熱。木材的抗拉強(qiáng)度R_為734MPa抗拉強(qiáng)度Raz為373MPa延伸率A為46%。選擇電弧焊接6MAW)和積極等離子弧焊PAW)二種焊接方法，焊接材料分離為E 385焊絲、ER 385焊條、EN iCr Mo-3焊絲和ERNi CrM o-3焊條。254SMO不銹鋼板母材和添充焊接材料的成分見表1.

試板焊接結(jié)束后·主要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)NB/T47013-2015《承壓設(shè)備無損檢測》對焊接開展浸濕和射線檢測：確保焊接質(zhì)量符合要求，對每個接頭抽樣開展實驗檢測與分析，按NB/T47014-2011標(biāo)準(zhǔn)對接頭作用進(jìn)行檢驗，采用線割和機(jī)械加工方法制取分析檢驗試樣·分離開展拉申、坎坷、金相分析、顯微硬度、應(yīng)力腐蝕實驗檢驗。拉仲實驗采用INSTRON 5985型實驗機(jī)，試樣形式如圖2.每一種接頭取2個樣。根據(jù)GB/T2651-2008《焊接接頭拉申實驗方法》，檢測接頭抗拉強(qiáng)度值與調(diào)研干裂方向·在拉申實驗機(jī)里開展拉申實驗，載入速度5mm/min，載入負(fù)載為10kN。

坎坷實驗采用GP-TS2000W型坎坷實驗機(jī)，每一種接頭取4個試樣：分離開展兩個面彎或兩個背彎實驗，試樣標(biāo)準(zhǔn)為250mmx 38mmx3mm。依據(jù)GB/T 2653-2008《焊接接頭坎坷作用實驗方法》，在坎坷實驗機(jī)里開展實驗，彎心直徑d=4a，坎坷視角為180°。實驗結(jié)束后，調(diào)研試樣坎坷位置存不存在干裂狀況。

金相檢測采用OLYMPUS GX 71顯微鏡顯微硬度檢驗采用VMH-04硬度儀檢驗，SEM調(diào)研采用Quanta 650型掃描電子顯微鏡。對4種接頭取晶問浸蝕試樣·試樣尺寸為80mmx20mmx3mm·表層處理至表面粗糙度低于0.8um·依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T4334-2008《金屬和鋁合金的腐蝕不銹鋼應(yīng)力腐蝕實驗方法》中E法來晶間接頭浸蝕實驗。實驗前先把試樣開展650℃x2h的敏化解決，隨后在微沸的鹽酸-硝酸銀溶液中燒開16h后，采用直徑為5mm的拉力沿熔合線對試樣開展坎坷

180°依據(jù)應(yīng)力腐蝕實驗所發(fā)生的裂痕情況分辨材料是否具備應(yīng)力腐蝕敏感度。

2

實驗結(jié)論分析

2.1

接頭拉申作用

拉申實驗結(jié)論呈現(xiàn)：序號為D的接頭抗拉強(qiáng)度最大：平均值為736MPa，干裂方向為母材的熱影響區(qū)，其他接頭試樣干裂方向均是焊接。ASTM A-240標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定·254SMO木材的抗拉強(qiáng)度下限制值為650MPa·文中所采取的4種焊接加工工藝制取的接頭抗拉強(qiáng)度皆能抵達(dá)與母材抗壓強(qiáng)度相符合，選擇Ni-Cr-Mo系焊接材料的接頭B6MAW)和接頭D PAW)具有更高的抗拉強(qiáng)度·可以考慮到采用電弧焊接或積極等離子焊開展焊接。

2.2

接頭坎坷作用

3

結(jié)果

電弧焊接選擇E 385和EN iCr Mo-3焊絲等離子弧焊選擇ER 385和ERNi CrM o 3

焊條，都可獲得高質(zhì)量的254SMO焊接接頭，接頭的抗拉強(qiáng)度和坎坷作用皆能符合要求。Q)每個焊接接頭的焊接分配均是單一的馬氏體分配：254SMO母材的熱影響區(qū)并沒有發(fā)覺金相組織形成和相分離出來，僅發(fā)生晶粒長大；焊接接頭強(qiáng)度分布均勻，沒有出現(xiàn)接頭硬底化狀況。

3)每個接頭沒有應(yīng)力腐蝕趨向，接頭的耐腐蝕作用符合要求。