本文關(guān)鍵詞：TP321的焊后穩(wěn)定化熱處理研究

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【摘要】：TP321,又名S32168,中國牌號(hào)06Cr18Ni11Ti,是在304鋼中添加Ti元素以增強(qiáng)其抗晶間腐蝕能力和耐高溫性能,被廣泛用于鍋爐、發(fā)電、石油、化工、合成纖維、食品、造紙等工業(yè),尤其是石化廠的加氫裝置反應(yīng)系統(tǒng)工藝管道。目前國內(nèi)外對(duì)TP321等奧氏體不銹鋼材料焊后是否必須進(jìn)行穩(wěn)定化熱處理存在爭(zhēng)議,很多文獻(xiàn)對(duì)該類材料的焊后熱處理進(jìn)行了概述,但有些概述來源于推理,有些概述來源于科學(xué)實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也比較零碎,并不系統(tǒng)和深入。本文對(duì)奧氏體不銹鋼材料的發(fā)展和研究進(jìn)行了綜述,概述了影響奧氏體不銹鋼性能的因素。對(duì)TP321原材料做了一系列基本的性能檢驗(yàn),如:化學(xué)成分、機(jī)械性能、沖擊實(shí)驗(yàn),判定其合格之后對(duì)其進(jìn)行氬弧焊打底+熔化極氣體保護(hù)焊焊接,然后對(duì)原材料進(jìn)行600℃/4h的消除應(yīng)力熱處理和900℃/4h的穩(wěn)定化熱處理。對(duì)焊態(tài)以及600℃/4h、和900℃/4h熱處理試樣的焊接接頭做硬度測(cè)試、基本的機(jī)械性能試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)等,分析了敏化析出與沖擊值的關(guān)系。也做了很多微觀實(shí)驗(yàn):例如對(duì)原材料和焊縫金屬做了晶間腐蝕試驗(yàn)、鐵素體殘余分析,對(duì)母材和熱影響區(qū)做了晶粒度分析、對(duì)熔合區(qū)進(jìn)行微觀分析,了解了熱影響區(qū)晶粒長大情況等等。本課題中經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):經(jīng)過600℃/4h去應(yīng)力處理和900℃/4h穩(wěn)定化處理之后材料的強(qiáng)度等級(jí)等基本沒有改善,沒有大塊的結(jié)晶物析出,也并沒有發(fā)生σ相的轉(zhuǎn)變,沒有產(chǎn)生晶間腐蝕,晶粒度也沒有變化,不同的是900℃/4h穩(wěn)定化熱處理之后材料的塑性和韌性得到了提高,雖然沒有很明顯,但是600℃/4h去應(yīng)力處理之后材料的硬度變大了。整體比較來說900℃/4h穩(wěn)定化處理之后比600℃/4h去應(yīng)力處理效果好,但是對(duì)比效果并沒有很明顯。對(duì)于工程上來說,熱處理的溫度每上升一度,無論是從時(shí)間還是金錢上來說費(fèi)用還是挺大的,從一些參考文獻(xiàn)和其它案例的試驗(yàn)結(jié)果來看,而且還涉及到焊接應(yīng)力在高溫態(tài)不均衡的釋放,以及焊縫微缺陷的影響,會(huì)存在焊接微缺陷擴(kuò)展的隱患。所以總的來說,建議將穩(wěn)定化熱處理換成去應(yīng)力處理。
【關(guān)鍵詞】：奧氏體不銹鋼 TP321 焊接 穩(wěn)定化熱處理 晶相(金相)分析
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG441.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 引言12
• 1.2 不銹鋼12-14
• 1.2.1 不銹鋼的概述12
• 1.2.2 不銹鋼的發(fā)展12-13
• 1.2.3 不銹鋼的分類13-14
• 1.3 TP321的特點(diǎn)14
• 1.4 不同資料關(guān)于TP321焊后熱處理的看法14-15
• 1.5 課題來源及研究意義15-16
• 1.6 本文研究的主要內(nèi)容和研究方法16-18
• 第2章 奧氏體不銹鋼性能分析研究18-30
• 2.1 影響奧氏體不銹鋼組織和性能的主要因素18-20
• 2.1.1 合金元素的影響18-20
• 2.1.2 相及相變的影響20
• 2.2 奧氏體不銹鋼熱處理的特點(diǎn)20-22
• 2.2.1 熱處理分類20-22
• 2.3 奧氏體不銹鋼的焊接性22-26
• 2.3.1 焊接接頭的熱裂紋22-24
• 2.3.2 焊接變形與收縮24-25
• 2.3.3 焊接接頭的晶間腐蝕25
• 2.3.4 σ相導(dǎo)致的脆化25-26
• 2.4 奧氏體不銹鋼TP321的焊接性26-27
• 2.5 TP321焊后熱處理的研究現(xiàn)狀27-30
• 第3章 常規(guī)實(shí)驗(yàn)及檢驗(yàn)30-42
• 3.1 原材料常規(guī)檢驗(yàn)30-33
• 3.1.1 TP321板材化學(xué)成分檢驗(yàn)30
• 3.1.2 原材料機(jī)械性能試驗(yàn)30-32
• 1、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的機(jī)械性能指標(biāo)31
• 2、原材料機(jī)械性能復(fù)驗(yàn)結(jié)果31-32
• 3.1.3 原材料表面硬度檢測(cè)結(jié)果32
• 3.1.4 原材料常溫沖擊試驗(yàn)結(jié)果32-33
• 3.2 焊接過程控制33-35
• 3.2.1 焊接方法34
• 3.2.2 焊接工藝如下（PWPS）34-35
• 3.3 焊接檢驗(yàn)35-38
• 3.3.1 焊前檢驗(yàn)35-36
• 3.3.2 焊接操作人員及焊接場(chǎng)地36
• 3.3.3 施焊過程控制36-37
• 3.3.4 焊接接頭無損檢測(cè)37-38
• 3.4 熱處理工藝及控制過程38-40
• 3.4.1 熱處理工藝38-40
• 3.4.2 熱處理操作及控制40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 焊接接頭性能試驗(yàn)分析42-48
• 4.1 焊縫金屬化學(xué)成分分析42
• 4.1.1 焊絲化學(xué)成分要求范圍42
• 4.1.2 焊縫金屬化學(xué)成分分析結(jié)果42
• 4.2 熱處理前后的硬度檢測(cè)（HB）42-44
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析43-44
• 4.3 焊接接頭不同狀態(tài)下拉伸和彎曲試驗(yàn)結(jié)果44-47
• 4.3.1 試驗(yàn)結(jié)果分析46-47
• 4.4 焊接接頭常溫沖擊試驗(yàn)47
• 4.4.1 常溫沖擊試驗(yàn)結(jié)果47
• 4.4.2 試驗(yàn)結(jié)果分析47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 第5章 研究性試驗(yàn)分析48-62
• 5.1 裂紋分析48-50
• 5.1.1 裂紋鏡像和能譜分析49-50
• 5.2 焊縫金屬的鐵素體殘余分析50-53
• 5.2.1 金相法進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果50-52
• 5.2.2 按美國焊接工程師協(xié)會(huì)推薦的計(jì)算公式計(jì)算的結(jié)果52-53
• 5.3 焊縫金屬的晶間腐蝕試驗(yàn)53-54
• 5.4 母材晶粒度和熱影響區(qū)晶粒度分析54-55
• 5.4.1 母材晶粒度54
• 5.4.2 熱影響區(qū)晶粒度54-55
• 5.5 焊縫金屬和母材金屬微觀金相分析55-61
• 5.5.1 焊縫的微觀晶相分析56-60
• 5.5.2 焊縫的微觀金相分析60-61
• 5.6 本章小結(jié)61-62
• 第6章 討論與結(jié)論62-68
• 6.1 關(guān)于焊接技術(shù)的討論62
• 6.2 關(guān)于TP321焊縫金屬的液化裂紋和鐵素體影響的討論62-63
• 6.3 關(guān)于穩(wěn)定化熱處理的作用以及σ相析出問題的探討63-64
• 6.4 關(guān)于穩(wěn)定化熱處理的再熱裂紋的討論64
• 6.5 關(guān)于奧氏體不銹鋼敏化問題的討論64-65
• 6.6 關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)更新和科技進(jìn)步的討論65-66
• 6.7 關(guān)于奧氏體不銹鋼熱處理的結(jié)論66
• 6.8 展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 攻讀碩士期間已發(fā)表的論文74-76
• 致謝76

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2 吳雯;TP321的焊后穩(wěn)定化熱處理研究[D];武漢工程大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：894286