二相ステンレス鋼の溶接継手の機械的性質に関する研究

   二相ステンレス鋼は、フェライトとオーステナイトの比率が同じで、優れた機械的特性と耐食性を備えています。 石油化学、運輸、海洋工学などの分野で広く利用されています。 2205二相ステンレス鋼は第80世代の二相ステンレス鋼の典型的な代表であり、世界の生産と用途の割合はXNUMX％にも達します。 溶接は、材料加工に欠かせないプロセスとして、二相ステンレス鋼の製造、応用、促進に大きな影響を与えます。

しかしながら、溶接プロセス中の溶接熱サイクルの作用下で、母材および溶接堆積金属は、急速加熱および急速冷却の非定常加熱条件下で、一連の複雑な相転移および元素移動を起こしやすい。 組織と全体的なパフォーマンスは大きな影響を及ぼします。 したがって、二相ステンレス鋼の溶接性の理論的研究価値は、適切なプロセスパラメータを設定することにより、溶接継手の熱影響部と溶接領域が適切な二相比を確実に得るようにすることです。 溶接の加熱と冷却によって引き起こされる有害な第XNUMX相析出を防ぎ、脆化を引き起こします。

当社の技術者は、サブマージアーク自動溶接とフラックス入りワイヤガスシールドサブマージアーク溶接の方法を使用して、SAF2205二相ステンレス鋼を溶接し、溶接継手の微細構造と機械的特性に対するさまざまな溶接プロセスパラメータの影響に焦点を当てています。 影響します。

試験に使用した母材は、スウェーデンのAvesta社製のSAF2205二相ステンレス鋼で、板厚は12mmです。 溶接材料も同社から提供されており、フラックス入りワイヤグレードはAvesta FCW-2D2205/Φ1.2mm、サブマージアーク溶接ワイヤとフラックスグレードはAvesta2205 /Φ3.2mm、AvestaFlux805です。

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2205つの異なる溶接プロセスを使用して、562二相ステンレス鋼の平板突合せ溶接実験を実行しました。 溶接後、接合部の微細構造を冶金顕微鏡とSEMで観察します。 オーステナイトの体積分率は、標準のASTM EXNUMXを参照してグリッド法で決定され、機械的性能試験は、中国分類協会の「材料および溶接規則」の規則に従って実行されます。

一般的に言えば、オーステナイトは二相ステンレス鋼の延性を改善する上で決定的な役割を果たします。 一定の範囲内で、材料の衝撃吸収エネルギーはオーステナイト含有量と正の相関があります。 さらなる研究により、二相ステンレス鋼継手の衝撃靭性は、そのXNUMXつの相に関連しているだけでなく、有害な二次相の析出にも密接に関連していることがわかりました。 少量のσ相の析出は、材料の衝撃靭性を大幅に低下させる可能性があります。

多層およびマルチパス溶接プロセスでは、後続の溶接ビードの熱処理が、溶接溶着金属の冷却速度に直接影響します。 後続の溶加材の量が多く、溶接ビードが多いほど、冷却速度が遅くなり、σ相とγ2相の析出の可能性がさらに高まります。

二相ステンレス鋼の溶接継手の微細構造は、フェライトとオーステナイトの50つの相で構成されています。 V溝SAW + FCAW複合溶接プロセスを除いて、接合サンプルの下部溶接ビードに含まれるオーステナイトの比率が大きすぎ、他のサンプルはオーステナイトです。ボディの比率は母材の比率に近く、約XNUMXです。 ％であり、HAZオーステナイトの割合は一般に溶接部の割合よりも低い。