Page 43 - 理化检验-物理分册2022年第七期
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王福善, 等: 不同氩弧焊焊丝对 2205 双相不锈钢环焊缝组织与性能的影响
图 7 1 号试样焊接接头根焊不同时间的 SVET 图
图 8 2 号试样焊接接头根焊不同时间的 SVET 图
样从 2h 开始, 其热影响区腐蚀电流显 著增大, 到 缝的组织和性能转变的影响也十分复杂。从合金元
10h 后焊缝和母材腐蚀电流逐步提高, 这说明热影 素的角度分析, 铬当量( w Cre q ) 和镍当量( w Nie q ) 表征
响区首先发生腐蚀, 然后焊缝和母材逐步发生腐蚀; 了铁素体和奥氏体结构的稳定性, 两者的计算方法
而 2 号试样从 6h 开始, 其热影响区腐蚀电流显著 分别如式( 1 ) 和式( 2 ) 所示 [ 5 ]
增大, 到 12h 后母材腐蚀电流显著增大, 而焊缝腐 w Cre q =w Cr+w Mo+0.7w Nb ( 1 )
蚀电流仍较低, 这说明热影响区首先发生腐蚀, 随后 w Nie q =w Ni+35w C +20w N +0.25w Cu ( 2 )
/
母材和焊缝依次发生腐蚀。与 1 号试样对比可见, 2 研究表明 [ 5 ] , w Cre q w Nie q 的比值越低, 则 α 相越
号试样根焊和热影响区的耐腐蚀性明显提高, 特别 /
少, γ 相 越 多。 ER2209 和 ER2594 焊 丝 的 w Cre q
是根焊的耐腐蚀性已超过母材。
w Nie q 比值分别为 1.90 和 1.93 。由此可见, ER2594
2.4 综合分析 / 比值更高。此外, 从两种焊丝的
焊丝的 w Cre q w Nie q
从试验结果分析可知, 与全程采用 ER2209 焊丝 化学成 分 对 比 可 知, 除 合 金 元 素 有 明 显 差 异 外,
进行焊接相比, 采用 ER2594 焊丝( 根焊) +ER2209 ER2594 焊丝的氮元素含量更高。氮元素可以显著
焊丝( 热焊和盖面焊) 进行组合焊得到焊接接头的根 促进 γ相的形成, 对改善不锈钢的力学性能和耐腐
焊及热影响区的化学成分和显微组织有明显变化, 铬 蚀性非常有效, 并改善两相中铬、 镍、 钼元素的分布。
含量提高6%~10% , γ相含量增多、 两相组织分布更 因此, 在这两方面的共同作用下, 氮元素的强化作用
均匀; 力学性能未见明显差异, 刻槽锤断、 背弯和硬度 更加突出, 使得 ER2594 根焊的 γ相含量更多、 分布
试验结果无异常; 其根焊及其热影响区的耐应力腐蚀 更加均匀, 因此 ER2594 焊接接头也获得了良好的
开裂性能良好, 腐蚀速率降低约 95% , 耐腐蚀能力极 力学性能, 力学性能试验结果也证明了这一点。
佳, 且焊缝较母材的耐腐蚀性更优。 双相比及合金元素含量是影响双相不锈钢耐腐
2205 双相不锈钢优良的力学性能和耐腐蚀性 蚀性的关键因素, 在双相比接近的情况下, 合金元素
能是由其特殊的相结构和相比例决定的 [ 5 ] 。焊接是 的含量决定了其耐腐蚀性。铬元素能促进双相不锈
一个短时复杂的冶金过程, 其对 2205 双相不锈钢焊 ( 下转第 31 页)
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