文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
Cr15Mn9Ni1N奥氏体不锈钢的焊接及接头性能
姓名:李敬霞
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:朱亮
20090425
要摘率咸宀恍飧质粲系列不锈钢。,这类钢有较高的强度,良好的耐磨损性能及耐点蚀性能。这些不锈钢具有较高的含量,并加入氮进行强化,通过以氮代镍稳定奥氏体组织,又能大大降低原材料成本。然而,由于化学成分体系的差异,这类钢在焊接过程中的凝固及冶金特性与—系不锈钢有所不同。其凝固热裂纹倾向与常规的盗邪率咸宀恍飧植煌1疚耐ü对率咸甯值暮附犹匦越醒芯浚治龊吞教至说湍率咸宀恍飧值暮接接头的凝固模式、组织特性及热裂纹的倾向。采用钨极氩弧焊及手工电弧焊两种焊接方法,并调整焊接工艺参数,分析这种钢不同线能量下的焊缝组织特性。由于此新钢种特殊的化学成分,目前没有相应匹配的焊接材料,本文中初步选定魑J止さ缁『傅暮附硬牧稀M敝贫ê侠淼暮附庸ひ眨以解决在焊接过程中可能出现的热裂纹等问题。并通过焊接接头的拉伸、弯曲、硬度等力学性能试验以及金相观察、电子探针等试验手段,检测其焊接性能,为今后此钢种的工业应用提供直接的加工依据。分析残留靥逍翁退Φ奈恢茫梢耘卸虾阜杲鹗舻哪棠J健Mü鄄旌接接头金相组织看出,从熔合线到焊缝中心,奥氏体基体分布的残留靥逍翁次为侧板条、蠕虫状和骨架形。由此可以确定,这种钢焊缝金属的凝固模式为模式。大量工程实践和实验研究已经证实,如果焊逢金属以先析出靥宓腇J侥蹋以有效地防止焊接热裂纹。通过简便的施加应变的横向可调拘束度试验装置,采用钨极氩弧焊的焊接方法,研究了率咸宀恍飧值娜攘盐魄阆颉7治鍪笛榻峁⒂肫渌恍飧植牧舷啾较后可以看出,此种氮强化的奥氏体不锈钢热裂纹敏感性较低。关键词:奥氏体不锈钢:接头组织;凝固模式;横向可调拘束度试验;热裂纹
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插图索引中国不锈钢产量和表观消费量统计图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”图中国镍供需状况统计图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·奥氏体不锈钢的固溶强化效应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·及含量对钢中氮溶解度的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·含量与钢中氮溶解度关系图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图焊接接头的晶间腐蚀⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图高氮奥氏体不锈钢熔焊时可能出现的缺陷⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图凝固模式对热裂纹的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图成分和凝固速度对奥氏体不锈钢微观组织的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯焊后热处理曲线图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图焊接接头力学性能取样部位⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·图焊接接头弯曲试样尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图三点弯曲试验装置示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯电解浸蚀装置示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图焊接接头常温拉伸试样⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图拉伸试样焊缝处断口⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图焊接接头试样弯曲试验后照片嫱⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯负附咏油酚捕确植肌图手工电弧焊高线能量焊接接头硬度分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图手工电弧焊低线能量焊接接头硬度分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯父呦吣芰亢附咏油方鹣嘧橹傅拖吣芰亢附咏油方鹣嘧橹图手工焊高线能量焊接接头金相组织⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯负附咏油啡酆舷叽Τ煞直浠负附咏油泛阜熘行某煞直浠图手工电弧焊焊接接头熔合线处成分变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图不同类型的可调拘束度试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图评定焊缝凝固裂纹敏感性的横向可调拘束度试验装置示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯图图焊接接头拉伸试样尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一凝固模式和伪二元相图的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图手工焊低线能量焊接接头金相组织⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图手工电弧焊焊缝处成分变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯硕士学位论文
图横向可调拘束度试验施加ヒ韵掠Ρ淞渴泵挥谐鱿至盐啤图起裂应变阈值ナ焙阜炝盐魄榭觥图未饱和应变量ナ焙阜炝盐魄榭