15988016390
网站九游捕鱼游戏 关于我们
产品中心
新闻动态
应用领域
品质保证
服务承诺
联系我们
在线留言

行业资讯

1.4003不锈钢与0Cr18Ni9不锈钢焊接接头组织和力学性能 

发(fa)布(bu)时间:2021-05-27

目前,经济型铁(tie)素体(ti)不锈钢以其良好的性(xing)能和经济的价格,作(zuo)为(wei)车体(ti)材料越(yue)来越(yue)受到人们的密切(qie)关注。1.4003不锈钢(欧洲标准EN10088)是德国于(yu)1995年在3Cr12基(ji)础上发展(zhan)起来的超低(di)碳、低(di)铬经(jing)济型铁素体不锈钢。该(gai)钢具(ju)有中(zhong)等的抗蚀性、适度的强度、良好的耐磨(mo)性和低(di)的维(wei)修成本,已经(jing)广泛应(ying)用于(yu)交(jiao)通(tong)运输、框(kuang)架结构、制糖、石化和采矿等各(ge)工业(ye)领域。

本文通过(guo)进行焊接工艺(yi)试验(yan)、拉伸、弯曲、冲击等力学(xue)性能试验(yan)和显微分(fen)析等手段研(yan)究了1.4003铁素体不锈(xiu)钢(gang)与0Cr18Ni9奥(ao)氏体(ti)不锈钢焊接接头(tou)的(de)组织和(he)力学性能,为该钢的(de)实(shi)际生产应用(yong)提供了理(li)论依据。

1试(shi)验材(cai)料及方(fang)法

1.1材料制备和焊接

试验材料为(wei)欧(ou)洲(zhou)标准(zhun)EN10088———1.4003铁素体不锈钢和(he)GB/T12201992———0Cr18Ni9奥氏体不锈钢(gang),两钢(gang)的化(hua)学成(cheng)分见表(biao)1,力学(xue)性能见(jian)表(biao)2。采用熔(rong)化极混合气体保护焊方(fang)法(fa)焊接,焊接材料为(wei)ER308-LAWS标(biao)准)奥氏体(ti)不锈钢焊丝,保护气体(ti)为Ar+φ(O23%。将对接焊的试板开60°的V形坡(po)口,1.4003铁素体不锈钢试(shi)板尺寸为200mm×100mm×8mm0Cr18Ni9试(shi)板(ban)尺寸为(wei)200mm×100mm×6mm

1.2试验方法

1.2.1力学性能试(shi)验(yan)

焊(han)接接头试验材料均(jun)沿(yan)《焊(han)接接头拉伸试验方法》垂直于焊(han)缝方向取(qu)样,拉伸试验按GB/T26511989进行(xing),弯曲试验按GB/T26531989《焊(han)接接头弯曲及压扁试验方法》分(fen)别进行面弯和背弯,维(wei)氏硬度试验按(an)GB/T43401999进行,冲击试验(yan)采(cai)用55mm×10mm×5mmV形缺口试样,缺口分别开在焊缝、距熔合线1.5mm处的HAZ及母(mu)材,试验温度(du)分(fen)别为室温、-20-40℃。1.2.2显微组织(zhi)和断口形貌分析分别用BX51M金相显微镜(jing)、JSM-6460LV扫描(miao)电镜对(dui)焊接接头的组织形态(tai)、冲击试验断口进行(xing)观察与分析。

2试验结(jie)果与(yu)分析(xi)讨论

2.1拉伸试验结果与分析

41.4003铁素体不锈钢与0Cr18Ni9奥氏体不锈(xiu)钢焊接接头拉伸试验(yan)结(jie)果。由表4可见,焊接(jie)接(jie)头的(de)抗拉强度与母(mu)材的(de)相当,伸(shen)长率(lv)也接(jie)近1.4003铁素体不锈钢母材。

2.2弯(wan)曲试验结果与分析

51.4003铁素体不锈钢与0Cr18Ni9奥氏体(ti)不锈钢焊接(jie)接(jie)头(tou)弯曲试验结果。由表中可见,焊接(jie)接(jie)头(tou)面弯与背弯的弯曲角都为180°,焊(han)接接头具有良(liang)好的弯曲(qu)性(xing)能。

2.3冲击试验结果与分析

61.4003铁素(su)体不锈钢与0Cr18Ni9奥氏(shi)体(ti)不锈钢(gang)焊接接头在(zai)室温、-20℃和-40℃时(shi)的(de)冲击试验结果。试验结果表明,焊缝、1.4003不锈钢侧(ce)HAZ0Cr18Ni9不锈(xiu)钢(gang)侧HAZ0Cr18Ni9不锈钢母(mu)材在(zai)室温、-20℃和-40℃时的(de)冲(chong)击(ji)吸收(shou)功均保持在较(jiao)高的(de)水(shui)平。相同温(wen)度下,焊(han)缝(feng)的(de)冲(chong)击(ji)吸收(shou)功平均值略低于两侧母材的(de),0Cr18Ni9不锈钢侧HAZ的冲击吸(xi)收功(gong)与1.4003铁(tie)素体(ti)不(bu)锈(xiu)钢(gang)母材的相当。1.4003铁素体不锈钢侧HAZ冲击吸(xi)收(shou)功较(jiao)低,是(shi)整个焊接接头的薄(bo)弱环节(jie),且随着(zhe)温度的降(jiang)低,冲击吸(xi)收(shou)功显(xian)著降(jiang)低。

11.4003铁素体(ti)不锈(xiu)钢与(yu)0Cr18Ni9奥(ao)氏体(ti)不锈钢焊接接头(tou)-40℃时(shi)冲击试验(yan)断(duan)口形(xing)貌。从图中可以看(kan)出(chu),焊(han)缝(feng)、0Cr18Ni9侧(ce)HAZ1.4003母材和(he)0Cr18Ni9母材的冲(chong)击(ji)断(duan)口(kou)形(xing)貌基本都(dou)以韧(ren)窝(wo)为(wei)主,故(gu)冲(chong)击(ji)吸收功较高,韧(ren)性好。1.4003不锈钢侧(ce)HAZ冲击断口形(xing)貌为(wei)粗大的解理,晶粒(li)粗大是该(gai)处冲击吸收功下降的主要(yao)原因。

2.4硬度试验结果(guo)与分析

21.4003铁素体不(bu)锈(xiu)钢与0Cr18Ni9奥氏(shi)体不(bu)锈钢焊(han)接(jie)接(jie)头硬度分(fen)布(bu)曲线。从图中可见,1.4003铁素体不锈钢的平均(jun)硬度为HV1890Cr18Ni9奥(ao)氏体(ti)不锈钢的平均硬度为(wei)HV180。靠近1.4003铁素体(ti)不(bu)锈钢侧熔合线附近硬度(du)值波动较大,最小(xiao)值为HV167,最大(da)值为HV215,焊(han)缝处(chu)的硬度平(ping)均值为HV198,高于两(liang)侧母(mu)材。

2.5金相显微组织分析

3为(wei)1.4003铁素(su)体不(bu)锈(xiu)钢与(yu)0Cr18Ni9奥氏体(ti)不(bu)锈(xiu)钢(gang)焊接(jie)接(jie)头的焊缝、热影响区以(yi)及母材的金相显(xian)微组织。焊缝组织为白(bai)色(se)的奥氏体(ti)基(ji)体(ti)+网状铁素体,通过熔合比及(ji)舍夫勒(le)相图得出(chu)焊缝中含有7%~8%的δ铁(tie)素(su)体。奥氏体不锈钢焊缝中形(xing)成5%~10%的δ铁素体,有助于防止热裂纹(wen)。图3b0Cr18Ni9奥氏体不锈钢侧HAZ显(xian)微(wei)组织(zhi)(zhi),左侧(ce)为焊缝,右侧(ce)为热影(ying)响区。从图中可见由于焊缝组织(zhi)(zhi)与母(mu)材组织(zhi)(zhi)均为奥氏体,故互相(xiang)交(jiao)融(rong),熔(rong)合线(xian)没有固定界限。图3c1.4003铁素体不锈(xiu)钢侧(ce)HAZ,从图中可(ke)见(jian),左侧(ce)为奥氏体焊缝,右侧(ce)为铁素体热影(ying)响区,故熔合线界限明显,1.4003铁素(su)体(ti)不(bu)锈钢侧HAZ过热区铁素体晶粒明显(xian)长大(da),呈等轴状分布,晶粒度达到1~2级,宽度(du)约为0.48mm。由此可见,焊接热(re)(re)循环使铁素体晶粒(li)长大,过热(re)(re)区的宽度虽然(ran)很小(xiao),但是严重影响了1.4003铁素体不(bu)锈钢侧HAZ处的低温冲击韧性。1.4003铁素体(ti)不锈钢母材组(zu)织以铁素体(ti)为主(zhu),晶粒度(du)7~8级。0Cr18Ni9奥氏(shi)体(ti)(ti)不(bu)锈钢母材组(zu)织为(wei)具有孪晶的奥氏(shi)体(ti)(ti)晶粒,上面有沿加工变形(xing)方向分布的黑(hei)色条纹α铁(tie)素体(ti)(ti)。

3结论

11.4003铁(tie)素体不锈钢与(yu)0Cr18Ni9奥氏体(ti)不锈钢的焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)头(tou)的拉伸性能(neng)与母材的相(xiang)当(dang);且接(jie)(jie)头(tou)具有很好的弯(wan)曲性能(neng);该接(jie)(jie)头(tou)的冲击(ji)性能(neng)在1.4003铁素体不(bu)锈钢(gang)侧HAZ处最差,该处的冲击吸收(shou)功(gong)随着(zhe)温度的降(jiang)低(di)而(er)显著降(jiang)低(di)。

21.4003铁(tie)素体不锈(xiu)钢(gang)与(yu)0Cr18Ni9奥氏体不锈钢的焊接接头的平均硬度在HV160~200之间,焊(han)缝处的平均硬度(du)高于两侧母材的,1.4003不锈(xiu)钢侧熔合(he)线附近硬度(du)曲线波(bo)动较大,0Cr18Ni9不锈钢侧熔合线附近的硬度曲线较为平缓。

31.4003铁素体不锈钢与0Cr18Ni9奥氏体不锈钢焊(han)接,焊(han)缝为奥氏体+7%~8%)的δ铁素体双相组织;1.4003铁素体不锈钢侧HAZ过热(re)区的晶粒明显长大,为(wei)单(dan)一铁素体组织,导致(zhi)塑性和韧性下降,焊(han)接时应选用小焊(han)接工艺参数(shu)。

询价咨询
15988016390
询价手机
15988016390
var _hmt = _hmt || []; (function() { var hm = document.createElement("script"); hm.src = "https://hm.baidu.com/hm.js?78ebdacae9da971faf025645ab77d367"; var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(hm, s); })();