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超级双相不锈钢UNS S32760焊接工艺研究及应用

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中国重型装备 2024年第3期 47-51页

作者：王雪骄晏君文二重(德阳)重型装备有限公司四川德阳618000

UNS S32760超级双相不锈钢作为一种优良的高合金化材料,以其出色的耐腐蚀性和高强度特性,在石油、化工和船舶等强腐蚀环境中得到了广泛应用。然而,超级双相不锈钢在工程实践应用中存在成型和焊接等一些关键制造问题,需要重点研究和解决... 详细信息

UNS S32760超级双相不锈钢作为一种优良的高合金化材料,以其出色的耐腐蚀性和高强度特性,在石油、化工和船舶等强腐蚀环境中得到了广泛应用。然而,超级双相不锈钢在工程实践应用中存在成型和焊接等一些关键制造问题,需要重点研究和解决,以保证产品尺寸、材料和焊接接头性能满足制造要求。本文旨在通过对UNS S32760超级双相不锈钢的焊接工艺研究及应用案例,为该材料的工程应用提供数据支持和实践指导。

关键词：超级双相不锈钢 UNS S32760 焊接成型应用

超级双相不锈钢S32750深熔TIG焊接工艺研究

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石油化工设备 2024年第4期53卷 65-69页

作者：陈晶徐成金彦枫王颖博魏君睿魏业奇上海蓝滨石化设备有限责任公司上海201518 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司甘肃兰州730070

为提高薄壁、大直径压力容器产品的焊接效率,研究了5 mm厚超级双相不锈钢S32750的深熔非熔化极惰性气体保护电弧焊(TIG)焊接工艺。通过焊接试验和工艺评定确定了S32750的焊接工艺参数,对焊接接头进行了力学性能试验和腐蚀试验。试验结... 详细信息

为提高薄壁、大直径压力容器产品的焊接效率,研究了5 mm厚超级双相不锈钢S32750的深熔非熔化极惰性气体保护电弧焊(TIG)焊接工艺。通过焊接试验和工艺评定确定了S32750的焊接工艺参数,对焊接接头进行了力学性能试验和腐蚀试验。试验结果表明,对厚度5 mm的S32750不开坡口进行焊接,深熔TIG焊接可实现一次熔透,并获得质量可靠的焊接接头,可大幅提高薄壁、大直径超级双相不锈钢压力容器的生产效率。

关键词：超级双相不锈钢非熔化极惰性气体保护电弧焊薄壁焊接工艺性能

超级双相不锈钢S32750压力容器封头成形工艺

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电焊机 2024年第3期54卷 118-127页

作者：卜繁煜刘宇飞刘玉婷黄思琪刘成洋大连金重机器集团有限公司辽宁大连116100

系统探讨了S32750超级双相不锈钢压力容器封头的成形工艺。通过对S32750超级双相不锈钢的化学成分、金相组织、力学性能和耐腐蚀性能的分析,确定了该材料具有高强度、良好的焊接性能和耐腐蚀性能。基于材料特性和相关标准规定,制定封头... 详细信息

系统探讨了S32750超级双相不锈钢压力容器封头的成形工艺。通过对S32750超级双相不锈钢的化学成分、金相组织、力学性能和耐腐蚀性能的分析,确定了该材料具有高强度、良好的焊接性能和耐腐蚀性能。基于材料特性和相关标准规定,制定封头的成形工艺,采用两步法成形:冷冲压预成形和热冲压终成形。成形过程的关键控制点包括原材料验收、划线下料、边缘准备、冷热冲压成形、恢复性能热处理等。成形后,对封头的形状尺寸、厚度、硬度及铁素体含量等进行检测,验证了成形工艺的有效性。在封头母材上进行拉伸、冲击、晶间腐蚀等试验,结果表明封头的力学性能和耐腐蚀性能得到了良好恢复。

关键词：超级双相不锈钢压力容器封头热成形恢复性能热处理力学性能耐腐蚀性能

热输入对电弧增材制造超级双相不锈钢组织与性能的影响

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焊接学报 2023年第10期44卷 94-101,I0008页

作者：李科牛犇潘琳琳易江龙邹晓东广东省科学院中乌焊接研究所广东省现代焊接技术重点实验室广州510651 五邑大学智能制造学部江门529030

为了研究热输入对电弧增材制造超级双相不锈钢组织和性能的影响,使用直径为1.2mm的ER2594超级双相不锈钢焊丝,在Q345低碳合金钢的基板上使用不同的热输入进行MIG电弧增材制造单墙体试验,并对其微观组织和力学性能进行分析,结果表明,当... 详细信息

为了研究热输入对电弧增材制造超级双相不锈钢组织和性能的影响,使用直径为1.2mm的ER2594超级双相不锈钢焊丝,在Q345低碳合金钢的基板上使用不同的热输入进行MIG电弧增材制造单墙体试验,并对其微观组织和力学性能进行分析,结果表明,当热输入由435.6 J/mm增加至517.3 J/mm时,由于热输入量增加和冷却速率较慢造成奥氏体含量升高,其含量由31%增加至43%.当热输入增加至599.0 J/mm时,由于N元素烧损使奥氏体含量降低的程度大于提高热输入使其增加的程度,奥氏体含量由43%减少至41%.随着热输入的增大(435.6 J/mm增加至599.0 J/mm)显微硬度先降低后升高,其原因在于显微硬度与铁素体含量呈正相关.热输入取中间值(517.3J/mm)时的试样由于奥氏体含量较多使得其拉伸性能略优.创新点:(1)制备了3组不同热输入的电弧增材制造超级双相不锈钢墙体.

关键词：超级双相不锈钢热输入电弧增材制造 N元素奥氏体含量

UNS S32750超级双相不锈钢激光焊接头微观组织与耐蚀性能

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焊接学报 2023年第4期44卷 14-20,I0004页

作者：张志强张宇航张宏伟马强楚昊然张永春中国民航大学天津300300 天津市金桥焊材集团股份有限公司天津300300 艾博澳碳素(天津)有限公司天津300350

以UNS S32750超级双相不锈钢为研究对象,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子探针显微分析仪对激光焊接头微观组织和元素分布进行表征,采用临界点蚀温度测试方法研究激光功率对激光焊接头点蚀行为的影响规律.结果表明... 详细信息

以UNS S32750超级双相不锈钢为研究对象,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子探针显微分析仪对激光焊接头微观组织和元素分布进行表征,采用临界点蚀温度测试方法研究激光功率对激光焊接头点蚀行为的影响规律.结果表明,提高激光功率可显著增加焊缝中奥氏体含量,并且在一定程度上抑制Cr_(2)N析出.此外,激光焊焊缝具有比母材更低的耐点蚀性能.但随着激光功率的增加,焊缝中耐蚀的奥氏体含量增加,同时降低了Cr_(2)N析出倾向,因此其耐点蚀性能也逐渐增强.与双相钢母材相比,激光焊焊缝中Cr,Ni,Mo等合金元素在铁素体与奥氏体中的分配差异性显著减小,而N原子的分配差异性增加,因此焊缝中铁素体具有比奥氏体更低的耐点蚀指数,进而优先被选择性腐蚀.对于双相钢母材,点蚀主要发生在δ/γ相界和夹杂处,而激光焊焊缝的点蚀主要以铁素体内大量析出的Cr_(2)N作为点蚀萌生位置,并向弱相铁素体内快速发展.

关键词：激光焊超级双相不锈钢微观组织耐点蚀性能

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超级双相不锈钢S32750焊接工艺研究

化工设备与管道 2022年第6期59卷 1-5,17页

作者：李鹏飞王建涛西安核设备有限公司陕西西安710021

介绍了双相不锈钢的性能特点,分析了超级双相不锈钢S32750焊接性,确定了钨极氩弧焊、焊条电弧焊、埋弧焊三种焊接方法的遵循原则,以及焊接材料选用原则,通过制定严格的工艺参数,按照承压设备焊接工艺评定规范进行焊接工艺评定试验,获得... 详细信息

介绍了双相不锈钢的性能特点,分析了超级双相不锈钢S32750焊接性,确定了钨极氩弧焊、焊条电弧焊、埋弧焊三种焊接方法的遵循原则,以及焊接材料选用原则,通过制定严格的工艺参数,按照承压设备焊接工艺评定规范进行焊接工艺评定试验,获得满意的力学性能、晶间腐蚀性能和铁素体含量;总结制定了超级双相不锈钢S32750焊接控制要点,圆满完成产品的焊接。结果表明:采用本文拟定的焊接方法、选用的焊接材料和制定的焊接规范,能够获得满足产品使用要求的接头性能。到目前为止该设备已经安全运用三年多时间,没有发现任何质量问题。

关键词：超级双相不锈钢 S32750 钨极氩弧焊焊接工艺

超级双相不锈钢2507的LBW和GF-PAW焊接接头组织和性能

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超级双相不锈钢2507的LBW和GF-PAW焊接接头组织和性能

作者：王凯江苏大学

学位级别：硕士

超级双相不锈钢2507具有优秀的力学性能和耐腐蚀性能,在海洋工程、化学化工、能源等领域具有广泛应用前景。合理的铁素体-奥氏体两相比例决定了超级双相不锈钢2507性能。焊接制造是超级双相不锈钢2507的重要成形工艺。然而,焊接时会导... 详细信息

超级双相不锈钢2507具有优秀的力学性能和耐腐蚀性能,在海洋工程、化学化工、能源等领域具有广泛应用前景。合理的铁素体-奥氏体两相比例决定了超级双相不锈钢2507性能。焊接制造是超级双相不锈钢2507的重要成形工艺。然而,焊接时会导致焊接接头中两相比例失衡,影响超级双相不锈钢2507焊接接头性能。调控焊接接头中的两相比例是获得超级双相不锈钢2507优质焊接接头的关键。针对超级双相不锈钢2507的焊接,国内外焊接工作者已经开展了一些研究,取得了一些结果;但有关薄板超级双相不锈钢2507高能量密度焊接(激光焊接、等离子弧焊接)时,如何有效提高焊缝氮含量、奥氏体含量?氮元素向焊缝的过渡机制是怎样的?这些关键问题都亟待探索。开展超级双相不锈钢2507的高能量密度焊接研究,对于丰富超级双相不锈钢2507焊接理论和指导超级双相不锈钢2507的焊接具有重要的理论意义和工程价值。本研究将采用激光焊接和气流再压缩等离子弧焊接对超级双相不锈钢2507进行焊接,获得超级双相不锈钢2507焊接接头。对焊接接头进行金相组织分析、EBSD分析、TEM分析,对焊接接头微区进行EPMA点扫,采用氧氮氢分析仪分析焊缝氮含量,对焊接接头进行显微硬度测试,对焊接接头进行电化学腐蚀,采用SEM观察电化学腐蚀后的点蚀坑。本文将对比研究纯氩和氩氮联合保护下的激光焊接接头组织和性能;分析氮气比例变化对激光焊接接头组织和性能的影响;对比研究不添加氮气的常规等离子弧焊接和通过压缩气通道添加氮气的气流再压缩等离子弧焊接接头组织和性能;分析氮气流量对气流再压缩等离子弧焊接接头组织和性能的影响;对比分析激光焊接和气流再压缩等离子弧焊接接头的形貌和焊缝中氮含量;初步探究激光焊接和气流再压缩等离子弧焊接中氮向焊缝的过渡机制。本研究得到以下主要结论。(1)与不添加氮气的激光焊接相比,添加25%氮气(氮气流量5 L/min)的激光焊接:焊缝中奥氏体含量增加了10.7%;焊缝氮含量增加了0.012 wt%;焊缝两相取向、焊接接头显微硬度、焊接接头耐腐蚀性能均无明显变化。(2)激光焊接中,在氮气流量为5-20 L/min的范围内,随着氮气比例的增加:焊缝奥氏体含量先增加后减小;焊缝两相取向情况不变;焊缝奥氏体中氮含量、焊接接头显微硬度、焊接接头耐腐蚀性能均无明显变化。氮气比例为75%(氮气流量15 L/min)时,焊缝奥氏体含量最高,达到40.8%。(3)与不添加氮气的常规等离子弧焊接相比,添加0.11 L/min氮气的气流再压缩等离子弧焊接:焊缝奥氏体含量提高了23.0%;奥氏体形貌改变,除了晶界奥氏体、晶内奥氏体外,出现了魏氏奥氏体;焊缝两相取向情况不变;焊缝氮含量增加了0.033 wt%;焊缝奥氏体显微硬度升高,铁素体显微硬度降低;焊接接头耐腐蚀性能提高。(4)气流再压缩等离子弧焊接中,在氮气流量为0.07-0.18 L/min的范围内,随着氮气流量的增加:焊缝奥氏体含量增加;焊缝两相取向情况不变;焊缝奥氏体中氮含量增加;焊缝奥氏体显微硬度增加,铁素体显微硬度先减小后增加;焊接接头耐腐蚀性能提高。氮气流量为0.18 L/min时,焊缝奥氏体含量为57.6%。(5)激光焊接时,氮气对焊缝奥氏体量的提升程度有限,对焊接接头性能的改善作用有限,即使是100%氮气(氮气流量20 L/min)下,激光焊接中的氮气作用效果仍然不显著;气流再压缩等离子弧焊接时,通过压缩气通道加入少量的氮气(氮气流量0.11 L/min),就可以明显提高焊缝上表面的奥氏体量,改善焊接接头性能。(6)与激光焊接相比,气流再压缩等离子弧焊接时熔池氮元素溶解速率更大,熔池内部氮含量上升区宽度更宽,熔池氮元素逸出速率、熔化前沿氮含量下降区宽度、凝固前沿氮含量下降区宽度基本不变,更容易实现焊缝奥氏体量、焊缝氮含量、焊缝奥氏体中氮含量的提升。

关键词：超级双相不锈钢激光焊接气流再压缩等离子弧焊接氮元素过渡

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超级双相不锈钢焊接接头组织与冲击性能研究

热加工工艺 2023年第13期52卷 15-18,23页

作者：苗华军柳阳太原钢铁(集团)有限公司先进不锈钢材料国家重点实验室山西太原030003 山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心山西太原030003

S32750超级双相不锈钢具有优良的耐蚀性能和力学强度,被广泛应用于恶劣的腐蚀环境中。其焊接热输入一般推荐在1.5 kJ/mm以下,但未说明原因。本文对S32750超级双相不锈钢开展不同焊接热输入的焊接试验,观察焊接热影响区的金相组织与金属... 详细信息

S32750超级双相不锈钢具有优良的耐蚀性能和力学强度,被广泛应用于恶劣的腐蚀环境中。其焊接热输入一般推荐在1.5 kJ/mm以下,但未说明原因。本文对S32750超级双相不锈钢开展不同焊接热输入的焊接试验,观察焊接热影响区的金相组织与金属间析出相,分析冲击断口,讨论焊接热影响区冲击性能与组织的关系。结果表明,S32750焊接热影响区的冲击性能在焊接热输入大于1.5 kJ/mm后显著下降,但在焊接热影响区组织中并未发现金属间析出相,其冲击韧性的下降是由于焊接热影响区中铁素体晶粒的粗化及焊接热影响区的宽化所致。

关键词：超级双相不锈钢焊接热影响区冲击性能

超级双相不锈钢SAF2507焊接热模拟组织的耐点蚀性

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材料热处理学报 2015年第10期36卷 77-82页

作者：刘洁李睿范光伟李国平崔卫则王一鸣太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024 晋西车轴股份有限公司山西太原030027 太原钢铁(集团)有限公司技术中心山西太原030003

采用Gleeble 3800热力模拟机对超级双相不锈钢SAF2507焊接热影响区组织进行模拟,研究了不同热输入条件下焊接热影响区显微组织和合金元素含量的变化,通过电化学循环伏安法评价了该组织的耐蚀性。研究结果表明,热输入由0.807 k J/mm增加... 详细信息

采用Gleeble 3800热力模拟机对超级双相不锈钢SAF2507焊接热影响区组织进行模拟,研究了不同热输入条件下焊接热影响区显微组织和合金元素含量的变化,通过电化学循环伏安法评价了该组织的耐蚀性。研究结果表明,热输入由0.807 k J/mm增加至2.552 k J/mm时,模拟热影响区上奥氏体以晶内奥氏体、晶界奥氏体和魏氏奥氏体3种形貌析出,含量由40%增加到52%。各个热输入时奥氏体的PRE值均大于铁素体的PRE值,因此奥氏体含量的增加使热影响区组织的点蚀电位从1030 m V提高至1082 m V。但是继续增加热输入至2.965 k J/mm时,在两相交界处观察到有粒状的χ相析出。虽然该组织上奥氏体含量仍有增加,但是χ相的析出却导致组织的点蚀电位降至1065 m V。

关键词：超级双相不锈钢热模拟相比例析出相耐蚀性