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热处理对2205双相不锈钢氩电联焊焊接接头组织及性能的影响

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热处理对2205双相不锈钢氩电联焊焊接接头组织及性能的影响

作者：陈海生兰州理工大学

学位级别：硕士

双相不锈钢由于兼具铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点,在石油化工、航海船舶等领域应用广泛,而焊接是其应用过程中必不可少的材料加工手段。氩电联焊（GTAW+SMAW）结合了钨极氩弧焊（GTAW）和手工电弧焊（SMAW）两种焊接方法的优点,近... 详细信息

双相不锈钢由于兼具铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点,在石油化工、航海船舶等领域应用广泛,而焊接是其应用过程中必不可少的材料加工手段。氩电联焊（GTAW+SMAW）结合了钨极氩弧焊（GTAW）和手工电弧焊（SMAW）两种焊接方法的优点,近年来在某些钢种的压力容器和管道上的应用较多,但在双相不锈钢领域的研究和应用相对很少。同时,焊接接头是构件发生腐蚀、断裂等失效行为的薄弱区域,容易造成工程应用上的失效隐患,在选择适宜的焊接工艺基础上通过合理的热处理工艺来提高接头的综合性能是一种较为可行的工艺措施。因此,通过2205双相不锈钢GTAW+SMAW的焊接性能和焊后热处理研究,对此类焊接方法在双相不锈钢领域的应用及发展具有重要意义。本文首先采用GTAW+SMAW焊接方法对10 mm厚的2205双相不锈钢进行焊接,探究2205双相不锈钢GTAW+SMAW的焊接性能。其次,根据2205双相不锈钢等温转变曲线对焊接接头制定合理的固溶处理和低温退火工艺,研究了两种热处理工艺对GTAW+SMAW焊接接头的微观组织、力学性能以及耐腐蚀性能的影响。主要结论如下:（1）2205双相不锈钢GTAW+SMAW焊接接头的焊缝区和热影响区组织均由铁素体和奥氏体两相组成,接头中无二次相析出。打底层和填充层由于二次焊接热循环的作用奥氏体分布相对均匀,而盖面层中奥氏体较为粗大且分布不均,焊缝各焊层的奥氏体含量在55%～65%之间;接头热影响区中,盖面层所属的热影响区奥氏体含量偏低,其它区域奥氏体含量在34%～38%之间。接头各区域的硬度也存在差异,焊缝区和热影响区硬度均高于母材,其中热影响区硬度最高,焊缝区次之。同时,焊缝填充层和打底层的硬度较为接近,且均大于盖面层硬度。此外,接头抗拉强度较高,达720MPa。焊缝区和热影响区冲击功分别为73.5 J和102.3 J,且接头弯曲试验后无裂纹出现。此外,接头的耐腐蚀性能也较好,点腐蚀率仅为3.01 mdd。（2）在950℃～1150℃对2205双相不锈钢GTAW+SMAW焊接接头进行1 h的固溶处理,当固溶温度为950℃和1000℃时,σ相析出严重,致使接头的力学性能和耐腐蚀性能降低。固溶温度在1050℃～1150℃时,焊缝和热影响区的组织均匀性较未处理时明显提高,且无二次相析出,同时接头能保持良好的力学性能和耐腐蚀性能。随着固溶温度的升高,焊缝和热影响区奥氏体含量均呈现先升高后降低的趋势。当固溶温度为1050℃时,焊缝各焊层奥氏体含量均接近于60%左右,热影响区奥氏体含量整体上也提高到45%左右。此外,接头各区域的硬度差异减小,硬度均在270 HV～280 HV。焊缝和热影响区的冲击功比未固溶时提高了10.9 J和12.2 J,接头的韧性明显提高。综合各固溶温度下的微观组织、力学性能以及耐腐蚀性能对比,2205双相不锈钢GTAW+SMAW焊接接头的最佳固溶处理工艺为:固溶温度1050℃,保温时间1 h,并快速水冷。（3）在280℃～480℃对2205双相不锈钢GTAW+SMAW焊接接头进行退火,结果显示:随着退火温度的升高,接头的抗拉强度略有提高,但韧性显著降低,特别是在400℃退火后,冲击断口已呈现脆性断裂特征。同时,退火温度的升高,接头的耐腐蚀性能也明显降低。综合分析,2205双相不锈钢GTAW+SMAW焊接接头的退火或服役温度不宜超过340℃,保温时间应低于6h。

关键词： 2205双相不锈钢氩电联焊热处理微观组织力学性能耐腐蚀性能

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氩电联焊在锅炉加药管路上的应用

热加工工艺 2010年第7期39卷 164-165页

作者：赵巧良金巧芳浙江工业职业技术学院浙江绍兴312000 绍兴托普信息职业技术学院浙江绍兴312000

针对75t/h循环流化床锅炉加药系统中的截止阀与加药管的焊接质量问题,采用氩弧焊(TIG)-焊条电弧焊(SMAW)联焊工艺进行焊接,获得了良好的效果,管路安装运行5年来,焊缝未出现任何问题。

关键词：氩电联焊锅炉加药管路截止阀

氩电联焊应用于核岛钢衬里穹顶拼装的可行性研究

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焊接技术 2019年第5期48卷 54-58页

作者：黄清辉中广核工程有限公司广东深圳518000

钢衬里穹顶拼接普遍采用焊条电弧焊(SMAW)工艺,根据穹顶结构特点,其拼焊以带倾角的横焊和立焊为主,背面清根后存在仰焊位置,操作难度大,因此核岛钢衬里穹顶拼接是钢衬里焊接施工质量控制的关键。文中分别采用焊条电弧焊工艺和氩电联焊... 详细信息

钢衬里穹顶拼接普遍采用焊条电弧焊(SMAW)工艺,根据穹顶结构特点,其拼焊以带倾角的横焊和立焊为主,背面清根后存在仰焊位置,操作难度大,因此核岛钢衬里穹顶拼接是钢衬里焊接施工质量控制的关键。文中分别采用焊条电弧焊工艺和氩电联焊工艺对P265GH钢板进行焊接,研究了不同焊接工艺和焊接位置对焊接接头化学成分、显微组织和力学性能的影响及变化趋势。本研究成果为氩电联焊工艺在核岛钢衬里穹顶应用的可行性提供了理论依据,并形成了一整套新型焊接工艺的开发思路。

关键词：核岛钢衬里穹顶氩电联焊接头性能

管对接斜45°固定加障碍的氩电联焊焊接技术

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金属加工（热加工） 2022年第11期 47-50页

作者：苏衍福海洋石油工程股份有限公司天津300452

介绍了管对接斜45°固定加障碍的氩电联焊焊接技术,通过具体实例,详述了焊前准备的具体内容、焊接过程中的操作要点与注意事项。在分享焊接经验的同时,为焊接同仁提供有益的借鉴。

关键词：管对接斜45°固定加障碍氩电联焊

5G管对接氩电联焊操作要领（GTAW+SMAW）

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5G管对接氩电联焊操作要领（GTAW+SMAW）

自动熔化极气体保护焊与氩电联焊在管道工厂化预制应用中的综合对比分析

“伊萨杯”先进焊接技术交流会

作者：曹遂军丁自力裴先峰刘新海王俊峰慕香奎中国石油天然气第一建设有限公司

5G水平固定焊接是管道施工中最常遇到的焊接位置,占到管道安装的80%以上。氩弧焊打底加焊条电弧焊填充、盖面（GTAW+SMAW）的焊接工艺,由于根焊质量有保障,焊条电弧焊适用范围广,设备简单,应用方便,也是工艺管道焊接中最普遍采用的焊接... 详细信息

5G水平固定焊接是管道施工中最常遇到的焊接位置,占到管道安装的80%以上。氩弧焊打底加焊条电弧焊填充、盖面（GTAW+SMAW）的焊接工艺,由于根焊质量有保障,焊条电弧焊适用范围广,设备简单,应用方便,也是工艺管道焊接中最普遍采用的焊接工艺。本文以低碳钢管道为例,从焊前准备、打底焊、填充焊和盖面焊,以及操作技术要点和焊缝质量要求等方面进行分析,重点对焊接过程中容易产生的焊接缺陷和解决方法进行探讨。

关键词： 5G 氩电联焊操作

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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安装 2021年第7期 53-55页

作者：赵天亮邓飞段玉茹河北省安装工程有限公司河北省装配式机电安装工程技术创新中心石家庄050000

本文以某15万吨/年蒽油加氢改制装置工程为例,从焊接效率、焊接成本,焊接质量等方面对自动熔化极气体保护焊与氩电联焊进行了对比分析。自动熔化极气体保护焊焊材及人工成本显著降低,焊接质量一次合格,避免了因焊缝返修导致的焊材费用... 详细信息

本文以某15万吨/年蒽油加氢改制装置工程为例,从焊接效率、焊接成本,焊接质量等方面对自动熔化极气体保护焊与氩电联焊进行了对比分析。自动熔化极气体保护焊焊材及人工成本显著降低,焊接质量一次合格,避免了因焊缝返修导致的焊材费用、人工费用等增加。

关键词：自动熔化极气体保护焊氩电联焊管道工厂化预制

湿H2s环境下耐酸型碳钢管道的氩电联焊焊接工艺的制定

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安装 2021年第2期 65-67页

作者：丁云朝中核工程咨询有限公司北京100071

本文以伊拉克某油田项目为例,结合NACE MR0175,NACE RP0472等标准要求,确定了湿H2S环境下碳钢管道的焊接工艺,对试件进行了硬度检验.焊缝化学成分分析、力学性能试验,抗氢致裂纹试验和抗硫化物应力腐蚀开裂试验,各项试验结果均符合要求... 详细信息

本文以伊拉克某油田项目为例,结合NACE MR0175,NACE RP0472等标准要求,确定了湿H2S环境下碳钢管道的焊接工艺,对试件进行了硬度检验.焊缝化学成分分析、力学性能试验,抗氢致裂纹试验和抗硫化物应力腐蚀开裂试验,各项试验结果均符合要求,并提出了现场焊接技术要点,为湿H2S环境下碳钢管道的焊接提供了工艺保障,为今后类似的石油开采及炼制项目提供参考.

关键词：湿H2S环境耐酸型碳钢管道氩电联焊焊接工艺

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固定管斜45°氩电联焊操作要点

机械制造文摘（焊接分册） 2019年第1期 37-41页

作者：李海明李津胡建洪赵海云大港油田公司第五采油厂天津300283

以尺寸为Ф114 mm×8 mm的20钢无缝钢管为例,介绍了管件对接斜45°氩电联焊的焊前准备、组对和定位焊接、打底焊接及填充与盖面焊接的工艺要点,说明了避免缺陷的焊接操作技巧和注意事项。结果表明,氩弧焊和传统的电弧焊两者的结合互补... 详细信息

以尺寸为Ф114 mm×8 mm的20钢无缝钢管为例,介绍了管件对接斜45°氩电联焊的焊前准备、组对和定位焊接、打底焊接及填充与盖面焊接的工艺要点,说明了避免缺陷的焊接操作技巧和注意事项。结果表明,氩弧焊和传统的电弧焊两者的结合互补充分体现了各自的优点。利用氩电联焊方法进行钢管斜45°全位置焊接很好的验证了该方式的效果和可行性,有效降低了施工强度,提高了焊接生产效率;进一步验证分析实际工作中的应用效果和可行性。

关键词：管件氩弧焊氩电联焊焊接工艺

Q345E与20钢异种钢管氩电联焊工艺研究

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金属制品 2024年第1期50卷 66-68页

作者：李亚军刘静马俊文谢思维刘旭勉肖莉中国石油集团济柴动力有限公司成都压缩机分公司四川成都610100

采用氩电联焊对Q345E和20钢异种钢管进行焊接试验及焊接接头力学性能测试。结果表明:Q345E和20钢异种钢管焊接接头具有良好的工艺性能,X射线探伤不低于Ⅱ级,抗拉强度分别为542 MPa和536 MPa,-20℃冲击功不低于33 J,侧弯试样弯曲面焊缝... 详细信息

采用氩电联焊对Q345E和20钢异种钢管进行焊接试验及焊接接头力学性能测试。结果表明:Q345E和20钢异种钢管焊接接头具有良好的工艺性能,X射线探伤不低于Ⅱ级,抗拉强度分别为542 MPa和536 MPa,-20℃冲击功不低于33 J,侧弯试样弯曲面焊缝和热影响区没有裂纹,满足NB/T 47014—2011要求。

关键词： Q345E 20钢氩电联焊力学性能