【摘要】：254SMo是一種Cr、Ni、Mo含量較高的超低碳奧氏體不銹鋼,具有優(yōu)越的耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕、耐晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕性,同時(shí)其綜合力學(xué)性能優(yōu)良,因此,在廢氣處理、石油平臺、海水淡化、煙氣脫硫等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。合金含量較高的254SMo在焊接過程中,熱影響區(qū)奧氏體晶粒容易長大,同時(shí)Mo元素含量較高會(huì)促進(jìn)析出相的產(chǎn)生,進(jìn)而對其力學(xué)性能和耐蝕性能產(chǎn)生影響。目前國內(nèi)外對于254SMo固溶和時(shí)效處理對析出相的產(chǎn)生已經(jīng)做了大量研究,但是對254SMo焊接熱影響區(qū)組織性能、力學(xué)性能及耐蝕性能之間的關(guān)系還沒有系統(tǒng)的研究。本文利用Gleeble-3800對254SMo焊接熱影響區(qū)組織進(jìn)行模擬,通過對熱模擬試樣的性能分析,選取合適的焊接熱輸入進(jìn)行焊條電弧焊接試驗(yàn)。研究結(jié)果有望為優(yōu)化實(shí)際焊接工藝參數(shù)提供理論依據(jù)。首先,采用Gleeble-3800對254SMo不銹鋼的熱影響區(qū)進(jìn)行熱模擬試驗(yàn),通過光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、硬度測試儀等技術(shù)手段分析熱輸入及熱循環(huán)次數(shù)對焊接熱影響區(qū)組織、析出相及顯微硬度的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著熱輸入的增大和焊接道次的增加熱影響區(qū)組織晶粒發(fā)生明顯的長大,且析出相χ相逐漸增多;熱影響區(qū)組織顯微硬度與晶粒粗化和χ相的析出有關(guān),隨著熱輸入的增大,晶粒粗化,顯微硬度下降,隨著析出相的增多,顯微硬度升高。然后,通過動(dòng)電位極化試驗(yàn)和雙環(huán)電化學(xué)動(dòng)電位再活化試驗(yàn)對熱模擬試樣的耐點(diǎn)蝕和耐晶間腐蝕性能進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明,隨著熱輸入的增大,擊穿電位E_b減小,熱影響區(qū)的耐點(diǎn)蝕性能下降;當(dāng)焊接道數(shù)為三道時(shí),隨著熱輸入的增大,再活化率先增大后減小,耐晶間腐蝕性先下降后增強(qiáng),當(dāng)熱輸入為2.5kJ/mm時(shí),再活化率達(dá)到4.79%,所以在實(shí)際焊接時(shí)熱輸入建議選取在1.5kJ/mm左右。最后,根據(jù)熱模擬試驗(yàn)得到的組織、析出相、顯微硬度及耐蝕性變化規(guī)律,選取1.5kJ/mm左右的熱輸入進(jìn)行實(shí)際SMAW焊接試驗(yàn),并對實(shí)際焊接熱影響區(qū)的組織、析出相和力學(xué)性能進(jìn)行研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著熱輸入增大,熱影響區(qū)組織晶粒發(fā)生明顯長大,且在熱輸入為1.61kJ/mm時(shí),熱影響區(qū)發(fā)現(xiàn)有χ相的產(chǎn)生,與熱模擬試驗(yàn)得到的結(jié)果基本一致。當(dāng)焊接熱輸入為1.46 kJ/mm時(shí),焊接接頭的綜合力學(xué)性能優(yōu)良,且在該熱輸入下晶粒尺寸較均勻,未見明顯析出相的產(chǎn)生。因此,實(shí)際SMAW焊接生產(chǎn)中焊接熱輸入建議選在1.46 kJ/mm左右。
【圖文】：

Ni 基焊接材料也是預(yù)防點(diǎn)蝕的有效措施。不銹鋼的耐晶間腐蝕性晶界周圍出現(xiàn)的一種有選擇性的腐蝕現(xiàn)象，金屬一失去了相互之間的作用，，在敲擊時(shí)將會(huì)失去金屬的與其晶界貧鉻有關(guān)系[51]。對于晶間腐蝕的理論解釋一種是由于晶間雜質(zhì)偏析或第二相選擇性溶解造成的時(shí)候就已經(jīng)對晶間腐蝕做出了理論闡述，現(xiàn)在大晶間腐蝕的發(fā)生是因?yàn)樵诰Ы缣帟?huì)產(chǎn)生了一種或幾處的某種元素明顯降低，對于奧氏體不銹鋼而言就。奧氏體不銹鋼沿晶界析出 Cr23C6及晶間腐蝕的原詳細(xì)的分析焊接高溫停留時(shí)間、冷卻速度、鋼中碳的影響規(guī)律，并對焊接工藝做出合理的規(guī)范。對腐蝕，盡量采取小熱輸入、快速焊接過程來減少其

不銹鋼 254SMo 簡介銹鋼 254SMo 的化學(xué)成分和微觀組織Avesta鋼鐵有限公司于1976年研制出一種主級奧氏體不銹鋼，因其含有氮，使其擁有很力當(dāng)量 PREN 在 40 以上，因此廣泛應(yīng)用于煙重要領(lǐng)域。該鋼種已經(jīng)被列入多個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)上廣泛應(yīng)用和認(rèn)可的，表 1.4 是美國標(biāo)準(zhǔn) AS分[54]，254SMo 的組織是穩(wěn)定的純奧氏體結(jié)構(gòu)表 1.4 UNS31254 的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）.1.4 Chemical composition of UNS31254 (mass fractiS Cr Ni Mo ≤0.01 19.5～20.5 17.5～18.5 6.0～6.5
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG457.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2589966