Cr15Mn9Ni1N奥氏体不锈钢的焊接及接头性能

兰州理工大学硕士学位论文Cr15Mn9Ni1N奥氏体不锈钢的焊接及接头性能姓名：李敬霞申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：朱亮20090425Cr15Mn9Ni1N奥氏体不锈钢的焊接及接头性能作者：李敬霞学位授予单位：兰州理工大学相似文献(10条)1.期刊论文王能利.张希艳.潘希德.薛锦.WANGNengli.ZHANGXiyan.PANXide.XUEJin多层焊对A/P异种钢复合管SMAW接头组织及性能的影响-焊接学报2007,28(9)不锈层焊缝及熔合区组织对奥氏体(A)/珠光体(P)异种钢复合管焊接接头性能有重要影响.采用E309L型超低碳奥氏体不锈钢焊条的焊条电弧焊(SMAW,shieldedmetalarcwelding)方法制备了0Cr18Ni9/20复合管单层焊和多层焊接头,并应用光学金相、能谱(EDS,energydispersivespectrum)成分及线扫描、扫描电镜(SEM,scanningelectronmicroscope)、X射线衍射以及显微硬度等方法对焊接接头进行了对比分析研究.结果表明,基层焊缝的再热作用可以使不锈层焊缝的δ-Fe相细化,熔合区合金元素分布更加均匀,且无Cr23C6相析出,对接头性能产生有利影响.2.期刊论文王能利.张希艳.潘希德.薛锦.WANGNeng-li.ZHANGXi-yan.PANXi-de.XUEJin超薄层0Cr18Ni9/20g复合钢板的焊接工艺及接头组织-机械工程材料2007,31(11)采用H1Cr24Ni13型奥氏体不锈钢焊丝和钨极氩弧焊(TIG)方法对不锈钢覆层厚度为0.5mm的0Cr18Ni9/20g异种钢复合钢板进行了对接焊,并应用光学显微镜、能谱(EDS)、线扫描以及扫描电镜等方法对焊接接头组织进行了研究.结果表明:用TIG方法及相应的工艺参数焊接0Cr18Ni9/20g复合钢板,可以保证覆层金属具有所需的成分和组织.3.学位论文张凌云镍基中间层TLP焊接的组织转变与扩散行为研究2009本文采用镍基中间层对奥氏体不锈钢的瞬时液相扩散连接过程进行了研究，利用金相观察、X射线衍射分析、扫描电镜、能谱分析、电子探针等手段分析了接头区域的微观组织、界面结构及界面处元素分布，发现采用Ni基中间层连接不锈钢的过程中具有瞬时液相扩散焊的特征。探讨了瞬间液相扩散焊结合行为，并初步研究了液相中间层元素的扩散行为。试验中分别采用非晶态和晶态两种中间层，TLP焊接接头进行了分析结果表明，两种中间层的TLP焊接接头都主要由扩散层，母材溶解层，中间层残余层组成。TLP焊接过程分三个阶段：液相生成阶段；等温凝固阶段；成分均匀化阶段。升温过程（焊接温度为940℃～990℃）的研究中发现，非晶态和晶态中间层在焊接温度未达到中间层固相线温度时，有固相扩散的特征。非晶中间层在940℃、晶态中间层在950℃焊接条件下分别保温30min后有元素的扩散，晶态中间层这一过程较非晶态中间层滞后且缓慢。从焊接接头形成过程可以看出，非晶态中间层和晶态中间层的接头形成过程有一定的区别，非晶中间层在接头形成过程中更多地表现为以元素的扩散为主的特征，而晶态中间层则更多地体现出以液态中间层的流动和铺展为主的“毛细钎焊”特征。采用非晶中间层的接头，随着焊接温度升高，产生的液相增多，原子扩散速度加快；保温时间决定了中间层元素扩散的程度，延长保温时间，中间层中的B元素全部扩散进母材。中间层中B元素扩散进入母材，同时，母材中的Fe元素溶解进入焊接接头中间层中。B元素的扩散贯穿于整个焊接过程，正是由于B元素的扩散才使得母材溶解层中B元素浓度降低，并发生了上坡扩散，Fe元素浓度增加。在焊接界面发生了中间层元素与母材元素的冶金反应。计算了加热过程中非晶态中间层和晶态中间层焊缝扩散层中B的扩散系数，无论是非晶还是晶态中间层，其扩散系数都随着温度的升高而增大；在同一温度下，非晶中间层焊缝扩散层中B的扩散系数大于普通焊缝扩散层中B的扩散系数。从理论上证实了非晶扩散速度快这一结果。4.期刊论文许鸿吉.赵雯雯.王春生.刘庆祝.金光1.4003不锈钢与0Cr18Ni9不锈钢焊接接头组织和力学性能-焊接技术2008,37(6)通过室温拉伸、室温弯曲、低温冲击、硬度试验以及金相分析对1.4003铁素体不锈钢与OCr18Ni9奥氏体不镑钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究.试验结果表明:采用MAG焊焊接的1.4003铁素体不锈钢与OCr18Ni9奥氏体不锈钢,其接头的抗拉强度不低于母材的,弯曲性能良好.接头1.4003钢侧HAZ的冲击性能较差,且随温度的降低,其冲击性能显著降低.焊缝为奥氏体+铁素体双相组织,OCr18Ni9钢侧HAZ为奥氏体组织,1.4003铜侧HAZ为晶粒粗大的单一铁素体组织.5.学位论文罗辉双电极奥氏体不锈钢焊条及单弧焊工艺研究2003双电极焊条单弧焊是新发明的焊条电弧焊方法.它是由两根焊芯并排,利用药皮使两芯之间绝缘,焊接时,电极分别由焊芯构成,焊件不接电极.该文主要研究双电极奥氏体不锈钢焊条单弧焊的焊接工艺.利用现有的焊条压涂机,先压制单根焊条,再用手工制作把焊条粘贴成双电极焊条.该文研究了双电极奥氏体不锈钢焊条的引弧性、飞溅、焊条药皮发红、击穿等.实验表明,双电极奥氏体不锈钢焊条其工艺性能与双电极焊条的双电极间距、药皮重量系数、焊条制作工艺等有关.用手工焊在低碳钢、不锈钢材料,板厚5~8mm进行焊接实验,结果表明双电极奥氏体不锈钢焊条随着焊条间距的增加,焊接电压上升,焊条的引弧性和稳弧性下降.当间距大于1.8mm后,双电极焊条引弧困难.为研究双电极焊条单弧焊焊接接头组织,采用相同的焊接电流和焊接速度(焊接电压不同)分别制备单、双电极焊条电弧焊试样,用王水浸蚀后,利用扫描电镜从热影响区—熔合区—焊缝连续扫描金相试样,研究了不同热输入条件下的接头组织.采用半自动焊接设备,研究了单、双电极焊条电弧焊的焊条熔化系数、熔敷系数及单位熔滴耗电量.结果表明,双电极焊条单弧焊的熔敷系数、熔化系数为单电极焊条电弧焊的2.16倍,其耗电量可节省30％~40％.因此,双电极奥氏体不锈钢焊条单弧焊是一种高效、节能的焊接方法.6.期刊论文徐峰.XUFeng0Cr18Ni9不锈钢储能焊接头微观组织分析-热加工工艺2009,38(3)用储能焊方法对0Cr18Ni9不锈钢进行了点焊连接实验,分析了其焊接接头的组织形貌和形成规律.焊接接头由熔核区、半熔化区及热影响区组成.由于储能焊极短的焊接时间和大的冷却速率,熔核中奥氏体组织来不及长大,使得接头组织得到显著细化,热影响区组织未发生明显变化.7.会议论文赵勇桃.董俊慧.赵莉萍.王玉峰.裴晓兵1Cr13马氏体不锈钢与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢焊接接头组织及性能研究2007不锈钢的应用日趋广泛,焊接作为一种有效的连接手段,在不锈钢的加工制造方面起到了举足轻重的作用。本文采用LOM、SEM对1Cr13马氏体与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢焊接接头进行组织、断口观察及分析,利用LEICA显微硬度计、CSS-88500电子万能拉伸实验机测量了焊接接头的机械性能。结果表明:采用手工钨极氩弧焊,在直流正接(电流为80A,焊接速度为110mm/min),并且在合适的工艺条件下,能获得良好的焊缝外观,而且焊缝组织均匀,具有较好力学性能的焊接接头。8.期刊论文齐铂金.许海鹰.张伟.QiBojin.XuHaiying.ZhangWeiOCrl8Ni9Ti超音频脉冲TIG焊接头组织与性能-北京航空航天大学学报2009,35(2)采用研制的基于新型IGBT拓扑电路的超音频直流脉冲TIG焊电源焊接OCrl8Ni9Ti奥氏体不锈钢,并与常规直流TIG焊获得的接头进行对比.分别对各接头进行X-射线探伤检测,接头的抗拉强度测试,焊缝金相显微组织与拉伸断口SEM照片观察对比.试验结果分析表明:采用超音频脉冲TIG焊工艺的焊接接头,随着脉冲电流频率提高,焊缝的粗晶区变窄,晶粒逐渐细化,且焊缝中心细小等轴晶所占区域扩大;与常规直流TIG焊相比,30kHz的超音频直流脉冲TIG焊焊缝中心晶粒更细小,接头的抗拉强度与延伸率分别得到提高.9.期刊论文朱亮.李敬霞.ZHULiang.LIJingxiaCr15Mn9Ni1N不锈钢焊接接头的组织及凝固模式-热加工工艺2009,38(15)体中.Hammar-SvenssonCr、Ni当量公式适于预测这种钢焊缝金属的凝固模式.10.学位论文赵琳高氮钢焊接过程氮的行为及接头组织性能2007高氮奥氏体不锈钢(高氮钢)是一种资源节约型不锈钢，主要是利用氮元素来部分甚至完全代替合金元素镍以获得奥氏体组织。利用氮进行合金化，高氮钢具有良好的强韧性和耐蚀性。高氮钢将主要作为结构材料来使用，能否广泛应用在一定程度上取决于其焊接接头的性能。由于高氮的性质，高氮钢焊接过程中可能会出现氮的损失、氮化物和热裂纹等问题，从而造成接头性能的下降。因此，高氮钢焊接技术的研究具有十分重要的理论意义和实用价值。本文采用热模拟、钨极氩弧焊(GTAW)、熔化极惰性气体保护焊(MIG)和激光焊接等方法，对焊接接头中氮的行为、组织、性能进行了研究。主要研究内容及结果如下：br　　(1)热模拟实验结果表明，热影响区组织由奥氏体和少量的δ-铁索体组成。热影响区晶界上存在碳化物Cr23C6，而无氮化物Cr2N的析出。焊接热影响区没有出现软化区。热影响区粗晶区的冲击吸收功随着冷却速度的增大先上升然后降低。而整个热影响区出现了两处脆化区：一处位于峰值温度1350℃的区域，由于晶粒的粗大和δ-铁素体的增多，韧性较低；另一处位于峰值温度800℃的区域，碳化物Cr23C6的析出导致韧性急剧下降。br　　(2)高氮钢氩弧焊和激光焊接过程中，在相同焊接热输入条件下，随着保护气体中氮含量的增加，高氮钢焊缝中的氮含量增加。氩弧焊过程中，保护气体中氮含量低于某一临界值时，焊缝无气孔产生；当保护气体的氮气比例高于此值，保护气体的氮含量越高，焊缝中产生气孔的倾向越大。而对于高氮钢激光焊接的气孔性，热输入较小的条件下焊缝易产生气孔，较大的热输入将抑制焊缝中气孔的产生，而且保护气体中氮含量越高，焊缝中产生气孔的倾向越小。br　　(3)激光焊接焊缝组织为奥氏体和少量的δ-铁素体。随焊接热输入的增大，δ-铁素体的尺寸显著增大，而保护气体组成的变化对δ-铁素体的形态并无太大的影响。高氮钢激光焊接接头没有出现软化区，焊缝区的平均硬度随着热输入的降低而升高，随着保护气体中氮气比例增大而增加。随着热输入的减小，焊缝韧性上升，而保护气体的组成对焊缝冲击吸收功的影响不大。br　　(4)经分析，适用于高氮钢1Cr22Mn16N焊接的焊丝为Cr-Mn-Ni-N合金系。利用自制的不锈钢焊丝，对高氮钢进行了GTAW和MIG焊。焊接接头组织为奥氏体和少量的δ-铁素体。GTAW焊接过程中，保护气体中加入一定量的N2，焊缝区的强度明显提高。MIG焊接接头的强度与母材相当。低温冲击结果表明，高氮钢钨极氩弧焊焊接接头具有良好的韧性，采用单道焊的MIG焊焊接接头也具有较好的韧性，但采用多道焊的MIG焊焊接接头，由于热影响区经历了多次焊接热循环的作用，韧性较低。本文链接：授权使用：安徽工业大学(ahgydx)，授权号：6a96121b-8e5e-4223-a269-9ddd01011b8e下载时间：2010年8月25日