【摘要】：254SMo是一種Cr、Ni、Mo含量較高的超低碳奧氏體不銹鋼,具有優(yōu)越的耐點蝕、耐縫隙腐蝕、耐晶間腐蝕和應力腐蝕性,同時其綜合力學性能優(yōu)良,因此,在廢氣處理、石油平臺、海水淡化、煙氣脫硫等行業(yè)中得到了廣泛的應用。合金含量較高的254SMo在焊接過程中,熱影響區(qū)奧氏體晶粒容易長大,同時Mo元素含量較高會促進析出相的產(chǎn)生,進而對其力學性能和耐蝕性能產(chǎn)生影響。目前國內(nèi)外對于254SMo固溶和時效處理對析出相的產(chǎn)生已經(jīng)做了大量研究,但是對254SMo焊接熱影響區(qū)組織性能、力學性能及耐蝕性能之間的關系還沒有系統(tǒng)的研究。本文利用Gleeble-3800對254SMo焊接熱影響區(qū)組織進行模擬,通過對熱模擬試樣的性能分析,選取合適的焊接熱輸入進行焊條電弧焊接試驗。研究結果有望為優(yōu)化實際焊接工藝參數(shù)提供理論依據(jù)。首先,采用Gleeble-3800對254SMo不銹鋼的熱影響區(qū)進行熱模擬試驗,通過光學顯微鏡、掃描電鏡、硬度測試儀等技術手段分析熱輸入及熱循環(huán)次數(shù)對焊接熱影響區(qū)組織、析出相及顯微硬度的影響規(guī)律。試驗結果表明,隨著熱輸入的增大和焊接道次的增加熱影響區(qū)組織晶粒發(fā)生明顯的長大,且析出相χ相逐漸增多;熱影響區(qū)組織顯微硬度與晶粒粗化和χ相的析出有關,隨著熱輸入的增大,晶粒粗化,顯微硬度下降,隨著析出相的增多,顯微硬度升高。然后,通過動電位極化試驗和雙環(huán)電化學動電位再活化試驗對熱模擬試樣的耐點蝕和耐晶間腐蝕性能進行研究。研究結果表明,隨著熱輸入的增大,擊穿電位E_b減小,熱影響區(qū)的耐點蝕性能下降;當焊接道數(shù)為三道時,隨著熱輸入的增大,再活化率先增大后減小,耐晶間腐蝕性先下降后增強,當熱輸入為2.5kJ/mm時,再活化率達到4.79%,所以在實際焊接時熱輸入建議選取在1.5kJ/mm左右。最后,根據(jù)熱模擬試驗得到的組織、析出相、顯微硬度及耐蝕性變化規(guī)律,選取1.5kJ/mm左右的熱輸入進行實際SMAW焊接試驗,并對實際焊接熱影響區(qū)的組織、析出相和力學性能進行研究。試驗結果表明,隨著熱輸入增大,熱影響區(qū)組織晶粒發(fā)生明顯長大,且在熱輸入為1.61kJ/mm時,熱影響區(qū)發(fā)現(xiàn)有χ相的產(chǎn)生,與熱模擬試驗得到的結果基本一致。當焊接熱輸入為1.46 kJ/mm時,焊接接頭的綜合力學性能優(yōu)良,且在該熱輸入下晶粒尺寸較均勻,未見明顯析出相的產(chǎn)生。因此,實際SMAW焊接生產(chǎn)中焊接熱輸入建議選在1.46 kJ/mm左右。
【圖文】：

Ni 基焊接材料也是預防點蝕的有效措施。不銹鋼的耐晶間腐蝕性晶界周圍出現(xiàn)的一種有選擇性的腐蝕現(xiàn)象，金屬一失去了相互之間的作用，，在敲擊時將會失去金屬的與其晶界貧鉻有關系[51]。對于晶間腐蝕的理論解釋一種是由于晶間雜質偏析或第二相選擇性溶解造成的時候就已經(jīng)對晶間腐蝕做出了理論闡述，現(xiàn)在大晶間腐蝕的發(fā)生是因為在晶界處會產(chǎn)生了一種或幾處的某種元素明顯降低，對于奧氏體不銹鋼而言就。奧氏體不銹鋼沿晶界析出 Cr23C6及晶間腐蝕的原詳細的分析焊接高溫停留時間、冷卻速度、鋼中碳的影響規(guī)律，并對焊接工藝做出合理的規(guī)范。對腐蝕，盡量采取小熱輸入、快速焊接過程來減少其

不銹鋼 254SMo 簡介銹鋼 254SMo 的化學成分和微觀組織Avesta鋼鐵有限公司于1976年研制出一種主級奧氏體不銹鋼，因其含有氮，使其擁有很力當量 PREN 在 40 以上，因此廣泛應用于煙重要領域。該鋼種已經(jīng)被列入多個國家標準上廣泛應用和認可的，表 1.4 是美國標準 AS分[54]，254SMo 的組織是穩(wěn)定的純奧氏體結構表 1.4 UNS31254 的化學成分（質量分數(shù)，%）.1.4 Chemical composition of UNS31254 (mass fractiS Cr Ni Mo ≤0.01 19.5～20.5 17.5～18.5 6.0～6.5
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG457.11

【參考文獻】

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本文編號：2589966