什么是雙相不銹鋼,它的特征和性能作用有哪些
雙相不銹鋼是指鐵素體與奧氏體各約占一半的不銹鋼,其特征表現(xiàn)為韌性高,具有較好的耐點蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕及腐蝕疲勞性能。因此,雙相不銹鋼的應(yīng)用發(fā)展十分迅速,廣泛用于海洋、石油、化工及電力等行業(yè)中。在綜合成本方面,雙相不銹鋼比奧氏體不銹鋼更具競爭力。因此,雙相不銹鋼的應(yīng)用發(fā)展十分迅速,目前世界雙相不銹鋼的產(chǎn)量約為15~40萬噸/年,雖然只占不銹鋼總產(chǎn)量的1%左右,但近年來年均增長迅猛。2000年,我國雙相不銹鋼產(chǎn)量不足2000噸,僅2005年~2008年期間就增長了6倍,到2017年已突破10萬噸。其中,2205型雙相不銹鋼是目前產(chǎn)量最大、用途最廣的一類雙相不銹鋼產(chǎn)品,而超過50%的鋼結(jié)構(gòu)采用焊接的方式進行連接。目前雙相不銹鋼焊接比較好的焊接方法有鎢極氬弧焊、脈沖熔化極氬弧焊、熔化極氣體保護焊、攪拌摩擦焊等。而一些高能密度焊接方法如激光焊、電子束焊和等離子弧焊,能提高生產(chǎn)中的焊接效率,但工藝復(fù)雜、成本高、要求高、適應(yīng)性差,制約其廣泛應(yīng)用。多絲MIG焊焊因其成本低、焊接速度快、操作簡單、生產(chǎn)效率較高、自動化程度高等特點,在現(xiàn)代化生產(chǎn)制造中得以廣泛應(yīng)用。
要解決高效化焊接問題,就要提高焊接速度和焊縫熔敷率。但高速焊接遇到的突出問題是焊接速度增加到一定值時,焊縫會出現(xiàn)未熔透、駝峰和咬邊等缺陷。這些缺陷不僅使焊縫外觀形貌變差,最關(guān)鍵是會嚴(yán)重影響到焊縫的機械性能,成為影響焊接速度與效率提升的最主要原因。為了克服單絲高速焊接過程中的缺陷,一些學(xué)者研發(fā)出雙絲高速焊,且取得了很好的焊接效果。雙絲雙脈沖高速焊焊接方法的特點表現(xiàn)為:兩根焊絲共同作用于同一個熔池,在熔敷量保持不變的情況下,其中兩根焊絲對應(yīng)的焊接電流明顯的降低,這對提高焊接穩(wěn)定性有重要的意義;焊絲的強弱脈沖輪流作用于熔池,有效地強化了對熔池的攪拌效果,有利于氣孔的析出;雙電弧加熱使熔池保持長時間的高溫,有利于減少熔池金屬與母材的接觸角,減低了咬邊缺陷的產(chǎn)生;焊接熱量可更好地利用,焊接電源的熱效率也明顯地提高;雙脈沖參數(shù)的調(diào)整是在滿足焊接熔化速度的情況下減少熱輸入,降低熱量裂紋的傾向。進一步探索新方法,降低電弧焊接成本,獲得更高焊接效率、更高焊接質(zhì)量,成為當(dāng)今雙絲焊接領(lǐng)域發(fā)展的重要研究方向。
目前,我國雙絲焊技術(shù)發(fā)展與國外先進國家相比,不但缺少自主產(chǎn)品,智能化程度較低,而且在焊接質(zhì)量和速度上也存在不小差距,易出現(xiàn)未焊透、未熔合、焊縫成型不良等缺陷。國內(nèi)外對雙絲高速焊已經(jīng)有一定研究工作積累,然而這些研究大多停留在觀察雙絲焊工藝過程現(xiàn)象,通過定性分析試驗結(jié)果的階段,沒有將焊縫外觀形貌、內(nèi)在質(zhì)量和機械性能等結(jié)合起來加以研究。論文“雙相不銹鋼雙絲雙脈沖高速焊技術(shù)研究”到了國家自然科學(xué)基金和廣東省省科學(xué)院2016年度引進人才專項資金(2016-GDASRC-0106)的資助,本文在雙絲單脈沖MIG焊工藝的基礎(chǔ)上,探索了雙絲雙脈沖MIG高速焊工藝及參數(shù)優(yōu)化,提出了雙絲脈沖MIG焊遺傳優(yōu)化模糊PID參數(shù)自整定控制方法,研究了基于電流樣本熵和電流概率密度分布函數(shù)的焊接穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量定量評定體系,提出了一種基于焊接附加保護氣體雙絲雙脈沖高速焊接工藝,對高速焊接時容易出現(xiàn)的未熔合、駝峰焊道和咬邊具有較好的抑制效果,所得焊縫微觀組織和力學(xué)性能也優(yōu)于未附加保護氣體的雙絲脈沖MIG高速焊。研究成果對提高雙相不銹鋼焊接速度、提升焊接效率和改善焊接質(zhì)量具有重要的參考意義和實際工程應(yīng)用價值。
本文標(biāo)簽:雙相不銹鋼
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