1.3.2研究内容..9
第二章实验材料及方法10
2.1实验材料及设备..10
2.1.1实验材料10
2.1.2实验设备10
2.2试验方法..11
2.2.1激光焊接试验.11
2.2.2显微组织观察.12
2.2.3焊接接头力学性能测试13
2.2.4焊接接头耐点蚀性能测试..13
第三章实验结果与分析15
3.1离焦量对焊缝成型的影响规律15
3.2工艺参数对焊缝成型的影响规律..16
3.2.1激光功率对焊缝成型的影响.17
3.2.2焊接速度对焊缝成型的影响.18
3.3工艺参数对焊缝微观组织的影响.19
3.3.1激光功率对焊缝微观组织的影响..19
3.3.2焊接速度对焊缝微观的影响.20
3.4焊接接头力学性能评定..22
3.4.1拉伸试验22
3.4.2显微硬度测试.24
3.5焊接接头耐点蚀性能分析..24
结论.29
致谢30
参考文献..31
第一章 绪 论 1.1 双相不锈钢的概述 双相不锈钢是指在固溶体中铁素体相和奥氏体相的含量都在50%左右的钢,但是其中任意一相最低的含量也要占比 30%以上[1]。在韧性、强度、耐腐蚀应力等性能上,兼具了奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点。 图1-1 双相不锈钢的金相组织 目前为止,双相不锈钢经历了三个阶段的发展[2]: (1)不含Mo、合金化程度较低的双相不锈钢,00Cr23Ni4N钢是瑞典最先开发的一种低合金不锈钢,具有较强的耐孔蚀性、耐缝隙腐蚀的能力。 (2)1960年代后,由于二次精炼技术AOD 和VOD的发明,使 00Cr22Ni5Mo3N第二代不锈钢出现,钢中加入适量的 N,不仅改善了钢的耐孔蚀和耐应力腐蚀性能,而且由于奥氏体数量的提高有利于两相组织的稳定。在热处理的时候能够转变足够的奥氏体,从而提高了焊缝的耐腐蚀性能和力学性能。这种钢焊接性好,生产成本较低。 (3)1970 年代以后研发的新一代双相不锈钢碳含量超低、两相比也更完美,除了Mo 以外,部分钢种加入了 Cu 等耐腐蚀性的元素。典型的钢种如:00Cr25Ni6Mo2N、00Cr25Ni7Mo3N。 如今,双相不锈钢凭借优良的特性,被广泛的应用于汽车工业(面板、车轮、大梁)、石油工业、建筑结构、电力行业(锅炉、容器、高压管道)、造船和汽车行业。
1.1.1 双相不锈钢的耐腐性 1.耐应力腐蚀性能 双相不锈钢比奥氏体不锈钢高强度更高,耐晶间腐蚀性能、耐点蚀和耐缝隙腐蚀的性能更好。其耐应力腐蚀的原理主要有以下几点: (1)双相不锈钢与18-8型不锈钢相比,具有更高的屈服强度,所以更容易产生表面滑移。在相同的腐蚀环境中,双相不锈钢的表面膜因为表面滑移,破坏很大的应力,所以导致应力腐蚀难以形成。 (2)双相不锈钢中的金属元素一般含有较高的铬、钼合金元素,这些元素的特点是能够使点蚀的发展期延长,使不锈钢具有良好的耐点蚀性能, 避免发展成为应力腐蚀。18-8型不锈钢中不含钼或者只含有少量的钼,铬含量不高,所以耐点蚀能力差,发展成应力腐蚀而导致应力腐蚀裂纹延伸。源:自;751'-论.文,网·www.751com.cn/ (3)铁素体和奥氏体的腐蚀电极电位不同,在不同相和相界中,裂纹扩展原理不一致。裂纹扩展过程中,同时发生促进和抑制的作用,降慢了应力腐蚀裂纹发展速度。 (4)双相不锈钢中,第二相的存在对裂纹的扩展起机械屏障作用,延长了裂纹的扩展期。此外,两个相的晶体形面取向差异使扩展中的裂纹频繁改变方向,从而大大延长了应力腐蚀裂纹的扩展期。 2.耐晶间腐蚀性能 双相不锈钢与奥氏体不锈钢由于铬含量较低,会发生晶间腐蚀,但是两者晶间腐蚀的情况不同。当敏化加热到 1200~1400℃时,空冷的试样无晶间腐蚀现象;但空冷时则有轻微的晶间腐蚀倾向,这是由于加热到 1200℃以上时,铁素体晶粒急剧长达,奥氏体数量随着加热温度的升高而迅速减少;到1300℃以上温度时,钢内只有单一的铁素体组织且为过热的粗大晶粒。 3.耐点蚀性能 双相不锈钢中含有的 Cr、MO、N等元素,降低了点蚀速率。此外,增大焊接热输入,可提高HAZ中 γ 相数量,也有利于提高耐点蚀性能。