本文關(guān)鍵詞：高氮鋼MIG焊焊縫增氮及接頭組織性能研究

  更多相關(guān)文章： 高氮鋼 MnN 保護(hù)氣體 合金化 組織 性能

【摘要】：高氮奧氏體不銹鋼中因固溶過飽和的氮元素而具備良好的力學(xué)性能,抗拉強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、加工硬化能力強(qiáng);同時(shí)利用氮作為奧氏體化元素,可節(jié)省大量的貴重的鎳元素。高氮鋼應(yīng)用前景廣闊,然而一種鋼材能否應(yīng)用還取決于其是否具有良好的焊接性。研究表明,高氮鋼的焊縫和熱影響區(qū)易出現(xiàn)氮損失現(xiàn)象,使接頭力學(xué)性能降低,如何解決上述問題,使接頭保持這種不銹鋼的力學(xué)性能,是高氮鋼能否廣泛使用的關(guān)鍵。針對(duì)上述問題,本文利用Mn N顆粒使焊縫合金化和優(yōu)化保護(hù)氣體開展了MIG焊試驗(yàn),母材分別為軋制態(tài)的16mm厚板和3mm厚固溶態(tài)薄板,所用焊絲為HCr20Ni10Mn7Mo,研究了不同條件下焊接接頭的組織和性能。試驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)于所采用的焊絲,在常規(guī)工藝下熔敷所獲得的組織為奧氏體和樹枝狀分布的δ-鐵素體,添加適當(dāng)量的Mn N可獲得單一的奧氏體組織,對(duì)其氮元素含量進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)添加Mn N粉末后焊縫氮含量可達(dá)0.3%左右,利用XRD等分析,結(jié)果表明氮元素以固溶態(tài)存在;利用該工藝對(duì)高氮鋼薄板進(jìn)行MIG對(duì)焊,接頭的抗拉強(qiáng)度提升80MPa,并且保持了良好的塑韌性。對(duì)保護(hù)氣體進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果表明在保護(hù)氣體中加入少量的氧化性氣體,可使熔敷金屬中氮元素的含量得到明顯的提升,但對(duì)其作用機(jī)理,仍需進(jìn)行進(jìn)一步的研究;對(duì)高氮鋼薄板進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果表明保護(hù)氣中氮?dú)夥謮焊?所得焊縫中氮元素較多,接頭抗拉強(qiáng)度較高,最高可達(dá)830MPa;對(duì)熱影響區(qū)的氮含量測(cè)定表明,熱影響區(qū)存在氮元素?fù)p失的現(xiàn)象,主要以氣孔形式存在于晶界,但并不嚴(yán)重,其力學(xué)性能降低的主要原因?yàn)榻M織粗化,同時(shí)表明保護(hù)氣中添加氮?dú)獠荒茏柚篃嵊绊憛^(qū)氮的損失。對(duì)軋制態(tài)的厚板開雙V型坡口進(jìn)行MIG焊,焊后對(duì)熱影響區(qū)的組織分析,結(jié)果表明,因在氮化物析出敏感溫度區(qū)間停留時(shí)間較短,未出現(xiàn)Cr2N等,但發(fā)生回復(fù)再結(jié)晶,經(jīng)軋制出現(xiàn)的帶狀織構(gòu)消失,形成六邊形的奧氏體組織,同時(shí)出現(xiàn)大量的退火孿晶組織;對(duì)接頭進(jìn)行沖擊試驗(yàn),結(jié)果表明熔合區(qū)為接頭力學(xué)性能的薄弱環(huán)節(jié),對(duì)斷口分析表明熔合區(qū)中存在有氮化物析出產(chǎn)生的硬脆相。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG457.11

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 董瀚，李桂芬，陳南平;高強(qiáng)度裝甲鋼的抗彈性能研究[J];鋼鐵;1996年S1期

2 李輝成;岳旭東;陳淑英;楊鴻銘;;Mn對(duì)低碳鋼中奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的影響[J];鋼鐵釩鈦;2014年04期

3 楊柏;彭云;田志凌;夏明生;郭慶澤;;高氮奧氏體不銹鋼氬弧焊的重熔特征[J];焊接;2007年06期

4 董廷亮;李光強(qiáng);;高氮鋼的制造工藝[J];冶金信息導(dǎo)刊;2007年02期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫世成;高氮無鎳奧氏體不銹鋼的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能研究[D];吉林大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1231575