文档介绍：不锈钢多层多道焊接头组织研究
毕业设计说明书（论文）中文摘要 不锈钢多层多道焊接头组织探讨 本文以2205双相不锈钢为焊接材料，E2209焊条为填充材料，采纳焊条电弧焊方法实施多层多道焊。焊后对焊接接头进行金相制备及硬素体相的比例可以通过固溶处理工艺限制[1]。而在实际工程应用上，焊接结构件的尺寸往往比较大，这使得通过固溶方式变更接头组织和相比例显得不现实。在实际操作过程中，工程师更倾向于通过优化不锈钢的焊接工艺来限制接头中的相含量。
2205双相不锈钢是广阔不锈钢家族中较为广为人知的一员，氮元素的加入使其耐蚀性能、焊接性能优于早期的双相不锈钢，同时其仍保留了良好的塑性、强度以及冲击韧性[2]，这些缘由使它广泛应用在工程领域。在工程上，钢板板厚时常较厚，需多层多道焊接，而由此所带来的焊接热循环将对焊缝及热影响区的两相比例产生很大影响进而影响接头性能。为此，有必要对广泛运用的2205双相不锈钢多层多道焊接头组织进行分析，探讨接头中铁素体和奥氏体的转化规律及其对接头性能的影响，从而希望能为焊接工艺规程供应肯定参考。
第一章绪论 自1912年英国闻名的冶金科学家Harry Brearly发觉了“铬不锈”以来，不锈钢便以一种迅猛之势快速发展。有数据记载，20世纪50年头年全球不锈钢的产量为100多万吨，而到世纪末，产量已经达到约1800万吨。据预料，2015年全球不锈钢产量将创历史新高，达到4300万吨。我国正处于不锈钢生产和应用的高速增长期，在2001年我国对于不锈钢的消耗量已经排在世界第一，%的速度增长，在2006年我国不锈钢的产量也达到了世界第一。
在不锈钢产量快速增长的同时，不锈钢的种类也在向多元化趋势发展。为了满意不同领域的特别要求，近年来各种有特别性能的不锈钢被不断研发出来，例如超级不锈钢、无镍奥氏体不锈钢、抗菌不锈钢[3]等。
不锈钢经独创以来，经过百年的发展，已经从Harry Brearly独创的13%Cr钢发展到现如今不同结构和成分的五大系列不锈钢。五大系列不锈钢是根据其室温组织的不同进行分类，分别为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体—铁素体双相不锈钢以及沉淀硬化钢。现在，五大钢种也得到了极大发展，衍生出了含有钨、铜等更多合金元素的超级、特超级不锈钢。
%~%之间，一般室温组织为纯铁素体，具有良好的塑性、韧性，同时Mo、Ni元素的加入增加了它的耐应力腐蚀性能。常见的铁素体不锈钢有1Cr25Si2、1Cr17和1Cr17Mo。奥氏体不锈钢是在高铬钢的基础上加入Ni元素（含量在8%~25%）形成的钢种，其室温下的微观组织为奥氏体，具有很好的耐晶间腐蚀性能。实际生产中常用的有18-8钢、25-20钢和25-35钢，在采矿、石油、化学等工业中常见的304不锈钢即18-8系列钢。马氏体不锈钢室温下的组织为马氏体，其含铬量通常为11%~18%。其具有优异的高温强度、高温抗氧化性以及肯定的耐蚀性，因而常常用于蒸汽透平叶片、轴承等。其常见的钢有1Cr13、2Cr13和3Cr13。奥氏体—铁素体双相不锈钢室温组织中奥氏体铁素体个约占一半，两相的存在令其既耐晶间腐蚀又耐应力腐蚀。优异的性能使其在海洋工程、石油工业、造纸工业等地方大展拳脚。常用的不锈钢有SAF2205和SAF2507。沉淀硬化钢组织中有硬化相形成，热处理工艺为时效强化，因其高强度的特性而可用作承高压类零件用钢。常见的沉淀硬化钢有马氏体型（如00Cr22Ni5Mo3N）、半奥氏体型（如0Cr17Ni7Al）。
（1）物理性能 不锈钢中加入了大量的合金元素，其物理性能与一般碳钢有很大差异。其线膨胀系数和电阻率较一般碳钢高而热导率较低。。
几种不锈钢的物理性能 钢号 密度ρ（20℃）/g·cm-3 比热容c（0~100℃）/J·(g·℃)-1 热导率λ（100℃）/J·(cm·s·℃)-1 线膨胀系数α（0~100℃）/μm·（m·℃）-1 电阻率μ（20/μΩ·（cm2·cm-1） 0Cr19Ni10 72 0Cr13 61 1Cr13 57 （2）耐腐蚀性能 不锈钢良好的耐蚀性能归功于其较高的铬、镍含量。其基本机理是不锈钢中的Cr元素被氧化，在表面形成致密的氧化膜Cr2O3，Cr2O3晶粒致密且对腐蚀性介质具有很高的稳定性。而当不锈钢氧化膜被破坏时，其能够很快的重新生成新的Cr2O3覆盖在表面。由