12%Cr铁素体不锈钢管高频焊接形貌组织转变分析

高频焊接工艺与需要焊丝的传统焊接工艺不同,高频焊接是无需填充材料的焊接过程。本章主要介绍12%Cr铁素体不锈钢管的高频焊接过程,以及焊接接头宏观形貌的形成,焊接显微组织的演变过程,晶粒长大,析出颗粒物和氧化夹杂物的产生。通过对比八种焊接工艺下的焊接接头,探究不同焊接条件对焊接接头的影响机理和趋势,并提出合理的改善措施,以获得更好的焊接组织。

112%Cr铁素体不锈钢管进行高频焊接后,产生腰鼓形热影响区,宽度约为壁厚的1/4-1/3,焊缝中心形成熔合线,两侧存留金属流线。随着焊接速度增大,热影响区宽度和焊缝熔合线宽度均呈减小趋势,有无保护气体和有无焊后热处理对焊接结构参数无明显影响。

212%Cr铁素体不锈钢管的母材基体为单相铁素体,平均晶粒尺寸约为30um.经高频焊接后热影响区包含大量均匀分布的黑色块状低碳马氏体和白色铁素体,晶粒大小约为20um-50um,焊缝熔合线处的组织包含高温铁素体、粗晶板条马氏体和残余奥氏体,晶粒大小约为80um-100um。而低于850℃的区域虽受热源影响,但不发生相变,最终组织与母材基本一致。进行高频焊接时,焊后热处理可以细化晶粒,获得更加均匀的微观组织;焊接速度的提高,会导致整个焊接接头的晶粒尺寸有所降低。

3)高频焊接过程中会出现非金属元素的析出和氧化物夹杂的形成,必须严格控制C.NO等微量合金元素的含量,同时注意焊接气体保护条件和挤压力的大小,降低氧化物夹杂的生成和残留概率,以改善焊后性能。

文章作者:不锈钢管|304不锈钢无缝管|316L不锈钢厚壁管|不锈钢小管|大口径不锈钢管|不锈钢换热管

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