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焊接环境对304L不锈钢管和16Mn钢接头的影响
来源:www.fzckbxg.cn 发布时间:2020年06月05日

通过对两种焊接接头的微观组织、抗拉强度以及显微硬度进行比较分析,来阐明焊接环境对304L不锈钢管和16Mn钢接头的影响。所得到的主要结论如下:

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(1)对于过热区,空气中的接头主要是由魏氏组织组成,而相应的水下接头主要是由粗大的马氏体组成;对于相变重结晶区,空气中的接头主要是由细小、均匀的铁素体和珠光体组织组成,而水下接头主要是由较细小的马氏体和少量的粒状贝氏体组成;对于不完全重结晶区,空气中的接头主要是由尺寸大小不一、分布不均匀的铁素体和珠光体组织组成,而相应的水下接头主要是由大量的粒状贝氏体、少量的细小马氏体和尺寸大小不一的铁素体组成。
(2)在两种焊接环境下,所得到的异种钢接头焊缝组织有所不同。在靠近两侧母材的焊缝组织都以柱状晶的形式向焊缝中心生长,并且在空气中焊接得到的焊缝组织中晶粒尺寸要大于水下的到的晶粒尺寸。但是空气中接头的焊缝组织有明显的柱状晶组织,而水下接头的焊缝组织晶界处有蠕虫状的铁素体析出,且在焊缝的中央会有等轴晶区的形成。
(3)在两种焊接环境下,所得到的304L熔合区组织也有所不同。在空气中焊接时,304L不锈钢的熔合区晶粒没有明显的生长方向,有等轴晶在内部形成;在水下进行焊接时,304L不锈钢的熔合区晶粒有明显的生长方向,但形成的等轴晶相对较少。
(4)ER308药芯焊丝空气中焊接304L不锈钢和16Mn钢,其接头的抗拉强度较高达到420MPa,并且断口在16Mn母材处,有明显的颈缩现象,属于典型的塑性断裂。而其在水下焊接304L不锈钢和16Mn钢接头的抗拉强度只有165MPa,并无颈缩现象,是典型的脆性断裂。
(5)ER308药芯焊丝在水下和空气中焊接304L不锈钢和16Mn钢得到的焊缝硬度的平均值分别为237HV、213HV。在304L不锈钢母材侧的熔合区硬度都呈现下降趋势,且水下焊接接头熔合区的小硬度值要比空气中焊接接头的小硬度值低。在16Mn钢母材侧的热影响区硬度呈先升高,后降低,再升高的变化趋势,且水下焊接接头的大硬度值要比空气中焊接接头的大硬度值高。

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