焊后熱處理對LDX2101不銹鋼接頭組織和綜合性能的影響.pdf

1、LDX2101作為一種強度高和耐蝕性好的新型經(jīng)濟型雙相不銹鋼，應(yīng)用前景廣闊。由于具有兩相組織且氮、鉻等合金元素含量較高，LDX2101在制造過程中若采用不當?shù)臒崽幚砘蚝附庸に?，會產(chǎn)生有害的沉淀相。固溶處理可以有效的調(diào)整兩相比例，消除沉淀相，改善接頭組織性能，但不合適的焊后熱處理溫度和冷卻速率都不能達到目的，甚至會使接頭性能更加惡化。因此深入研究焊后熱處理的組織特點和綜合性能，對2101型不銹鋼的制造理論深化和應(yīng)用推廣都很有意義。

2、　　 本文采用等離子弧焊十手工電弧焊工藝對UNS S32101不銹鋼板進行焊接，1050℃固溶處理后在一系列溫度下時效30min，通過低溫沖擊實驗和化學(xué)腐蝕試驗，確定了焊接接頭組織中析出物析出速度最快、力學(xué)性能和耐蝕性能下降最嚴重的敏化溫度。然后采用光學(xué)顯微鏡、SEM、TEM、EDS和鐵素體測定儀，研究了在此敏化溫度下時效不同時間（10min、30min、60min）熱處理后焊接接頭的組織變化特征;結(jié)合硬度測試試驗、低溫沖擊試驗和電化

3、學(xué)腐蝕試驗對比不同時效時間里接頭試樣的沖擊韌性和耐蝕性能，建立了接頭性能變化與組織變化的對應(yīng)關(guān)系。
　　 對1050℃固溶處理的接頭組織分析表明，焊縫和HAZ組織晶粒沒有粗化，兩相比例均衡，沒有析出相產(chǎn)生，硬度適中，低溫沖擊韌性和耐腐蝕性能優(yōu)良。在該溫度下固溶可以獲得組織和性能良好的焊接接頭。固溶處理后的接頭在500℃、600℃、700℃、800℃、900℃下分別時效30min，測試結(jié)果表明，沖擊韌性和耐蝕性隨時效溫度增加先降低

4、后增加，700℃是2101雙相不銹鋼焊接接頭性能惡化的最敏感溫度，是有害金屬間相析出的敏化溫度。同一焊接接頭HAZ的性能好于焊縫。
　　 對LDX2101不銹鋼焊接接頭進行700℃時效處理，發(fā)現(xiàn)接頭組織有大量Cr2N析出于鐵素體內(nèi)部和晶界上并隨時效時間延長而向鐵素體內(nèi)部生長。其析出機理是鐵素體分解轉(zhuǎn)變?yōu)镃r2N和貧鉻的二次奧氏體，即α→Cr2N+γ2。沉淀相使接頭組織硬度變大，塑性和沖擊韌性降低，斷裂由塑性斷裂變?yōu)榇嘈詳嗔眩裹c