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    316L不锈钢焊条电弧焊焊接接头组织分析.pdf

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    316L不锈钢焊条电弧焊焊接接头组织分析.pdf

    第43卷第3期 2014年5月 石油化工设备 PETR0一CHEMICAL EQUIPMENT V01.43 NO.3 May 2014 文章编号10007466201403002403 3 16L不锈钢焊条电弧焊焊接接头组织分析 杨剑赞 ,蔡 勤 ,葛亮亮 1.广东省特种设备检测研究院珠海检测院,广东珠海519002; 2.南通大力化工设备有限公司,江苏南通 226401 摘要采用双面焊条电弧焊方法焊接了6 mm厚的316L不锈钢,分析了焊接接头焊缝区、熔合区 及热影响区的组织并进行了显微硬度测试。组织分析表明,接头焊缝区为等轴晶,组织为奥氏体基 体与数量较多的8铁素体,且先焊焊缝较后焊焊缝的晶粒更为细小;熔合区与热影响区为树枝状晶 且有联生结晶的特点,组织为奥氏体基体少量 铁素体。显微硬度分布表明,接头焊缝硬度高于 母材硬度,低于熔合线附近的树枝状晶硬度。 关键词316L不锈钢;焊条电弧焊;组织分析;硬度 中图分类号TG444;TQ050.4 文献标志码A doi10.3969/j.issn.1000-7466.2014.03.006 Structure Investigation of Shielded Metal Arc Welding of 316L Stainless Steel YANG Jianyun ,CAI Qin ,GE Liang-liang 1.Zhuhai Inspection Institute of Guangdong Province Special Equipment Inspection and Research Institute,Zhuhai 519002,China;2.Nantong Dali Chemical Equipment Co.Ltd.,Nantong 226401,China AbstractDoublesided shielded metal arc welding was used to weld 6 mm thickness 3 1 6 L stainless steel,the microstructures of weld zone,fusion zone and heat affected zone and microhardness were investigated.The result of structure analysis showed the microstructure of the weld zone was equiaxed grain within Austenite and a large amount of 6一ferrite,and the gain size of the prior weld was finer than the 1ater weldfusion zone and heat affected zone were den dritic crystal which had the characteristics of cogenetic crystallization,and the microstructure of them were Austenite and a smal1 amount of 一ferrite;microhardness test showed the hardness of weld zone was higher than the base metal but lower than the dendritic crystal of fusion zone. Key words3 1 6 L stainless steel;shielded metal arc welding;structure analysis;hardness 316L0Crl7Nil4Mo2不锈钢为超低碳奥氏 体不锈钢,具有韧性好、耐高温、耐强酸腐蚀及焊 接性能优异等特点,近年来被广泛应用于压力容 器、船舶、储罐及管线等行业[】 ]。在316L不锈钢 焊接过程中,受高温热作用,焊接接头组织会发生 非平衡、非均匀转变,影响接头的抗裂性及耐蚀 性l3“]。目前的研究主要集中于316L不锈钢的耐 蚀性及工艺性_5。],针对接头组织的基础研究较 少,而使用过程中焊接接头的裂纹形成与扩展均 与组织形态密切相关。因此,研究316L不锈钢的 接头组织对于扩展其应用有重要意义。 张其枢等在研究奥氏体不锈钢焊接时,将接头 分为焊缝区、热影响区及母材区组织,但并未深入研 究接头各个区域组织 ]。何芬等采用焊条电弧焊与 熔化极活性气体保护焊MAG焊接了316L不锈 钢,发现焊条电弧焊焊缝金属中8铁素体含量比 收稿日期20131205 作者简介杨剑赞1987一,男,江西新余人,助理工程师,硕士,现从事特种设备检验工作。 26 石油化工设备 2014年第43卷 图3 316I 不锈钢母材未受热影响区组织1 000 2.2 焊条电弧焊接头显微硬度分布 316L不锈钢焊条电弧焊接头显微硬度分布见 图4。从图中可见,焊缝硬度高于母材,熔合线附近 树枝状晶的硬度又比焊缝等轴晶的硬度更高。硬度 与晶粒度、合金元素的质量分数等因素有关,焊缝中 心的等轴晶组织较母材更为细小,且组织也较为致 密,抵抗变形的能力强于母材,硬度也更高。而熔合 线附近的树枝状晶内合金元素富集,含量高于焊缝, 因此硬度更高。 士 3 结论 距焊缝中心距离,mm 图4 316L不锈钢接头显微硬度分布 1316L不锈钢焊条电弧焊焊缝区为等轴晶, 组织为奥氏体基体与数量较多的 铁素体,且先焊 焊缝晶粒较后焊焊缝晶粒更为细小。熔合区及热影 响区为树枝状晶且有联生结晶的特点,组织为奥氏 体基体与少量的艿铁素体。 2焊接接头焊缝硬度高于母材硬度,但低于熔 合线附近树枝状晶的硬度。 参考文献 [1]张兰.我国不锈钢焊接工艺研究现状及进展[J].山西 冶金,2007,3021-5. ZHANG Lan.Present Research Status and Develop ment of Welding Technology for Stainless Steel in Chi- na[J1.Shanxi Metallurgy,2007,3021-5. [2]张成玉,戴晟,余海洲,等.热处理对316L不锈钢组织 和性能的影响[J].南方金属,20071543134. ZHANG Chengyu,DAI Sheng,YU Haizhou,et a1. Influence of Heattreatment on the Micr0structure and Properties of 316L Stainless Steel[J].Southern Met als,200715431-34. 1-31 陈冰泉,潘春旭,张志慧.奥氏体不锈钢焊接接头过渡 区组织变化研究1J1.武汉交通科技大学学报,1995,19 11-5. CHEN Bingquan,PAN ChunXU,ZH ANG Zhihui. I icrostructural Variation of Transition Zone in Auste nitic Stainless Steel welded Jionts1,J1.Journal of wu han Transp0rtation University,1995,1911-5. [4]John C Lippold,Damian J Koteeki.不锈钢焊接冶金学 及焊接性[M].北京机械工业出版社,2008. John C Lippold,Damian J Koteeki.Welding Metallur gY and Weldability of Stainless Steels[M].Beij ing China Machine Press,2008. [51 Carboni C,Peyre P,Beranger G,et a1.Influence of High Power Diode Laser Surface Melting on the Pit ting Corrosion Resistance of Type 316I Stainless Steel [J].Journal of Mater Science,2002,3737153723. 161 XU Congmin,ZHANG Yaoheng,CHENG GuangXU, et a1.Corrosion and Electrochemical Behavior of 3 1 6 L Stainless Steel in Sulfate。reducing and Iron。oxidizing Bacteria SolutionsE1].Chinese J.Chem.Eng.,2006, 146829-834. [7]Lu A Q,Zhang Y,Li Y,et a1.Effect of Nanocrystal line and Twin Boundaries on Corrosion Behavior of 316L Stainless Steel Using SMAT[J].Acta Metall, 2006,193183189. I-8]张其枢.不锈钢焊接[M].北京机械工业出版社, 2OO6. ZHANG Qishu.Astenite Welding[M].BeijingChi na Maehine Press,2006. [9]何芬,屈金山,张德远,等.不同焊接方法下316I 不锈 钢焊接接头组织性能研究[J].热加工工艺,2010,39 23179-183. HE Fen,QU Jin-shan,ZHANG De-yuan,et a1.Study on Microstructure and Properties of Welded Joints of 316L Stainless Steel Welded by Different Welding s[J].Heat Processing,2010,3923179 183. 1,101张少棠.不锈钢I-M].北京中国标准出版社,2001. ZHANG Shao-tang.Stainless Steel[M].BeijingChi nese Standard Press,2001. [11]Yjong S C,Zhu S M,Ho N J,et a1.Microstructural Characte“stics and Creep Rupture Behavior of Elec tron Beam and Laser Welded AISI 3 1 6 L Stainless Steel [J1.Journal of Nuclear Materials,1995,2271-224 31. 张编

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