基于國產(chǎn)核級焊材的2205雙相不銹鋼焊接接頭性能分析
時(shí)間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
瀏覽：0
雙相不銹鋼結(jié)合了鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)，是一種強(qiáng)度高、耐蝕性好的材料，被廣泛應(yīng)用于石油、化工、造紙、海洋、能源、建筑等行業(yè)。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，核電建設(shè)也進(jìn)入了高速發(fā)展階段，雙相不銹鋼由于其優(yōu)異的性能在核電設(shè)備中的應(yīng)用也越來越多。
由于在核島建設(shè)中對焊材的性能、成分要求很高，如ω（B）一般要低于0.0018%，ω（Co）需控制在0.05%以下。為了提高組織的耐輻射性能，需要降低C含量，限制Cu、P、S等的含量。目前核島安裝所用的焊材基本都是依賴進(jìn)口，這嚴(yán)重制約了我國核電的發(fā)展，上海大西洋焊接材料有限公司為此研發(fā)了國產(chǎn)的核級焊接材料。研究者們針對SAF2205雙相不銹鋼，利用新研制的核級ER2209焊絲進(jìn)行焊接，對焊后接頭性能進(jìn)行分析，以期國產(chǎn)雙相不銹鋼焊材能夠滿足核島建設(shè)要求。
試驗(yàn)?zāi)覆牟捎?a href="http://m.ssl-ip.cn/" target="_blank" style="font-family:'Microsoft YaHei';line-height:29.3333px;text-indent:32px;white-space:normal;">SAF2205雙相不銹鋼板材，焊材為上海大西洋焊接材料公司研制的核級ER2209焊絲，試驗(yàn)?zāi)覆募昂附z的化學(xué)成分見表1。
表1 試驗(yàn)?zāi)覆募昂附z化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）
|
|
C
|
Cr
|
Ni
|
Mo
|
Mn
|
N
|
Si
|
S
|
P
|
|
母材
|
0.026
|
22.42
|
5.1
|
2.8
|
1.4
|
0.129
|
0.398
|
0.005
|
0.023
|
|
焊絲
|
0.013
|
22.16
|
8.90
|
2.58
|
1.91
|
0.11
|
0.67
|
0.004
|
0.007
|
試驗(yàn)結(jié)果如下：
（1）雙相不銹鋼具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐蝕性能的最主要原因是其具有合理的雙相比例，焊接接頭的兩相之比也是衡量雙相不銹鋼焊接質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一。采用國產(chǎn)核級ER2209焊絲進(jìn)行焊接，得到的焊接接頭的力學(xué)性能優(yōu)異。當(dāng)熱輸入為1.15Kj/mm時(shí)，鐵素體含量為45.3FN，且鐵素體含量隨著熱輸入的增加而減少。
（2）焊接接頭成分及金相分析表明，焊縫中Co、B等元素含量較低，滿足核級焊材要求，焊縫中較高的Ni含量，有助于奧氏體的形成；焊縫組織為鐵素體和奧氏體的雙相組織，且奧氏體主要以孤島狀和條塊狀分布在鐵素體基體上，能與母材實(shí)現(xiàn)較好的組織匹配。
（3）接頭XRD物相分析表明，焊縫主要物相為α與γ，接頭中未發(fā)現(xiàn)M23C6，σ和χ等有害相的析出，焊縫組織符合要求。