SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼焊接接頭的抗彎曲性能分析
為了最大程度的表征三種焊接接頭的抗彎曲性能,浙江至德鋼業(yè)有限公司采用參照GB/T232-2010金屬材料彎曲試驗(yàn)方法,測(cè)量SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼焊接接頭的抗彎曲性能。LBW和LMHW焊接接頭的底部焊縫只受到激光熱源的影響,焊接冷卻速度快,鐵素體組織含量在焊縫中最高,而鐵素體組織的韌性要比奧氏體組織低很多。與此同時(shí),底部焊縫最容易出現(xiàn)未焊透等缺陷,再綜合考慮LMHW和GTAW焊接接頭有不同程度的焊接變形,所以背彎更能夠體現(xiàn)焊縫的彎曲強(qiáng)度。
SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼焊接接頭的彎曲試驗(yàn)結(jié)果如圖所示。三種焊接接頭經(jīng)過彎曲試驗(yàn),焊縫依舊平整光滑,金屬色澤明亮,肉眼看不到任何細(xì)微裂紋。為進(jìn)一步確認(rèn)表面裂紋的存在與否,本文采用著色探傷的方法,對(duì)背完試樣進(jìn)行表面探傷,結(jié)果如圖所示,背部并未探傷出裂紋。說明三種SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼焊接接頭,盡管存在焊縫底部鐵素體含量遠(yuǎn)高于奧氏體,在LBW焊接接頭中鐵素體含量甚至達(dá)到七成,但是背彎性能依舊符合強(qiáng)度要求,說明SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼擁有很強(qiáng)的彎曲性能。
1. 由于是體心結(jié)構(gòu),且含有更多的鉬元素,焊接接頭及母材鐵素體組織的納米壓痕硬度高于奧氏體組織,彈性模量也大于奧氏體組織。經(jīng)過固溶處理后,鐵素體的納米壓痕硬度及彈性模量仍高于奧氏體組織。
2. LBW和LMHW接頭焊縫區(qū)的顯微硬度均高于SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼母材,其中鐵素體含量最高的LBW接頭的焊縫顯微硬度最高;GTAW焊接接頭焊縫區(qū)及母材區(qū)的維氏硬度值相當(dāng);經(jīng)過固溶處理之后,由于大量鐵素體組織轉(zhuǎn)變?yōu)槎螉W氏體組織,LBW和LMHW下半部分焊縫區(qū)顯微硬度有所下降,但仍然高于母材;LMHW上半部分焊縫以及GTAW接頭焊縫中出現(xiàn)了大量的σ相,顯微硬度測(cè)量值方差很大。
3. 三種SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼焊接接頭拉伸試驗(yàn)均斷裂在母材位置,說明三種焊縫的強(qiáng)度都高于母材,其中因?yàn)殍F素體含量最高,LBW接頭的拉伸延伸率最小,而GTAW接頭的拉伸延伸率最大。試樣斷裂方式均為韌性斷裂,斷口微觀形貌呈現(xiàn)典型韌窩特征。
4. GTAW接頭沖擊韌性最佳,LBW接頭沖擊韌性最差,經(jīng)過固溶處理之后,得益于雙相組織比例的改變,LBW接頭沖擊韌性提高較多,由于LMHW接頭和GTAW接頭中析出了σ相,GTAW接頭由韌性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔眩鳯MHW接頭是韌性斷裂與脆性斷裂兼有的復(fù)雜斷裂模式。
5. 固溶處理前。三種SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼焊接接頭的沖擊斷口形貌均為大量韌窩,典型韌性斷裂特征,經(jīng)過固溶處理,LBW接頭微觀斷口形貌依舊是大量韌窩,而LMHW接頭微觀斷口形貌韌窩與解理面同時(shí)存在,是韌性斷裂與解理斷裂的混合型斷裂方式,GTAW接頭微觀斷口存在解理臺(tái)階、解理面和撕裂棱,是解理斷裂特征,斷口出現(xiàn)大量白色物質(zhì),根據(jù)EDS元素能譜,其與σ相的元素成分及含量類似,說明σ相是沖擊裂紋萌生及擴(kuò)展的地區(qū)。
6. 三種SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼焊接接頭彎曲性能良好,對(duì)背彎試樣進(jìn)行著色探傷,為發(fā)現(xiàn)焊縫出現(xiàn)裂紋等缺陷。
本文標(biāo)簽:超級(jí)雙相不銹鋼
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