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双向不锈钢的介绍及焊接技术

作者:jcmp      发布时间:2021-04-17      浏览量:0
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双相钢简介:固态淬火组织中,所谓的双相不锈钢占铁素体相和奥氏体相的一半,

中的最小相含量可达30%。

由于两相组织的特点,通过正确控制化学成分和热处理工艺,DSS兼具铁不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。

1.与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢的优点是

(1)

(1)屈服强度是普通奥氏体不锈钢的两倍以上,具有足够的塑性韧性。双相不锈钢储罐或压力容器的壁厚比普通奥氏体低30-50%,有利于降低成本。

(2)具有优异的抗应力腐蚀性能,即使是合金含量最低的双相不锈钢也比奥氏体不锈钢具有更高的抗应力腐蚀开裂能力,特别是在含氯离子的环境中,应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。

(3)2205双相不锈钢的耐蚀性优于316 L奥氏体不锈钢,而超双相不锈钢具有很高的耐蚀性。在乙酸、甲酸等介质中,它甚至可以替代高合金奥氏体不锈钢,甚至是耐腐蚀合金。

(4)具有良好的局部耐蚀性,其耐磨性和抗疲劳腐蚀性能优于相同合金含量的奥氏体不锈钢。

(5)

(5)的线膨胀系数小于奥氏体不锈钢的线膨胀系数,接近碳钢的线膨胀系数。它适用于与碳钢的连接,具有重要的工程意义,如生产复合板或衬里等。

(6)在动、静载荷作用下,其吸能能力比奥氏体不锈钢高,对结构部件处理碰撞、爆炸等突发事故有很大的优势,具有明显的优点和实际应用价值。与奥氏体不锈钢相比,

的缺点是

(1)

的通用性和通用性不如奥氏体不锈钢好,如操作温度必须控制在250℃以下。

(2)其塑性韧性低于奥氏体不锈钢,其冷热加工工艺和成型性能不如奥氏体不锈钢。

(3)存在中温脆性区,必须严格控制热处理和焊接工艺系统,以避免有害相的出现,破坏性能。

2。与铁素体不锈钢相比,双相不锈钢具有以下优点:

(1)

(1)的综合力学性能优于铁素体不锈钢,尤其是塑性韧性,对脆性的敏感性不如铁素体不锈钢。

(2)除抗应力腐蚀外,

(2)的局部耐蚀性优于铁素体不锈钢。

(3)冷加工工艺性能和冷成形性能明显优于铁素体不锈钢。

(4)

(4)的焊接性能也明显优于铁不锈钢。一般情况下,焊接前不需要预热,焊接后不需要热处理。

(5)

(5)的应用范围大于铁化不锈钢。

与铁化不锈钢相比,

双相不锈钢的缺点是:

合金元素含量高,价格相对较高,一般铁素体不含镍。

00Cr25Ni5Mo3双相不锈钢具有较高的屈服强度,可冷成形和热成形。冷成形一般不需要热处理,但当变形超过20%时,应采用固溶体热处理。在350℃加热975℃时,Cr2N、σ和X等于有害组织。这些组织属于脆性相,会影响钢的力学性能和耐蚀性。为了避免这些相的析出,应尽可能采用快速焊接方法,在成形后1020≤1 100℃的温度范围内进行固溶热处理,通过快速冷却可获得体积分数为40%≤50%的两相组织,从而获得较高的强度、塑性和综合性能。

国产00Cr25Ni5Mo3N双相不锈钢的化学成分(质量分数,%)为C≤0.03,Si≤1.0,Mn≤1.0,Cr24.0±26.0,Ni5.0±8.0,Mo2.5≤3.5,N≤0.2。国产染料不锈钢的化学成分(质量分数、%)为C≤0.03,Si≤1.0,Mn≤1.0,Cr24.0,Ni5.0,Mo2.5,N≤0.2。

的焊接工艺参数直接影响焊后设备的质量,因此需要经过多次预焊试验才能最终确定。焊接热输入、层间温度、预热和材料厚度都会影响焊接冷却速率,从而影响焊接组织和热影响区的组织和性能。焊接后进行热处理时,层间温度不受限制。在正常情况下,焊接双相钢时不需要预热.但是,焊接后必须尽快冷却,才能顺利通过危险的脆化温度区。

实践证明,在保证焊接质量的前提下,尽可能采用小电流、快焊接速度,采用窄焊缝薄层焊,层间温度小于100℃,焊接过程中不允许焊条水平摆动。本文的目的是减少和防止焊缝和热影响区(HAZ)中单相或更多的铁素体组织和晶粒尺寸。某厂焊接设备主焊缝采用表1所示参数(电极电弧焊),取得了满意的效果。

表1中一系列双相不锈钢设备气缸的焊接参数应为中厚壁设备的多层焊接。然而,多年的试验和经验表明,层数过多不仅会影响施工效率,而且会产生负面影响,主要原因是焊接热循环次数过多会导致焊接性能恶化和电弧波裂纹。实际上,在保证材料晶粒细小、应力小的前提下,应尽可能减少焊接层的数量。在化工厂设备中,换热器外壳规范Φ800 mm×10 mm经热加工后经固溶热处理后,焊缝保持在1050℃处1h,然后立即用水冷却。从表2中可以看出,固溶体热处理后双相不锈钢中铁素体的体积分数为56.13%,能满足奥氏体和铁素体共存相的一半左右的要求。

的力学性能也是理想的。金相检验和晶间腐蚀试验结果表明,材料样品中不存在δ相和α等有害相沉淀,无晶间腐蚀倾向.

表3 00Cr25Ni5Mo3N双相不锈钢接头固溶体热处理结果。