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掌握铁素体-奥氏体平衡的关键因素

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:焊缝金属的铁素体含量可以通过综合控制成分和热过程来予以调整。高的镍含量和(或)高的氮含量有效地降低了Creq/Nieq比值,得到较高的铁素体固溶线温度,而在较高温度就能形成奥氏体,同时也促使奥氏体在冷却时更快形成,完成更多的铁素体-奥氏体相变。预热和控制层间温度也可以在一定限度内用来降低焊接冷却速度,从而使铁素体-奥氏体相变更完全。当母材金属已选定后,其HAZ中的铁素体-奥氏体相组分平衡只能通过调整热循环来控制。

掌握铁素体-奥氏体平衡的关键因素

焊缝金属的铁素体含量可以通过综合控制成分和热过程来予以调整。为了克服由于焊接时快速冷却而保留了高于最佳值的铁素体含量,在很多填充金属中含有高于母材的镍含量。在母材和填充金属中含有较高的氮含量对于相组分平衡也是有益的。然而由于氮可能生成气孔,所以对填充金属规定了一个氮的质量分数的上限大致为0.30%~0.35%。高的镍含量和(或)高的氮含量有效地降低了Creq/Nieq比值,得到较高的铁素体固溶线温度,而在较高温度就能形成奥氏体,同时也促使奥氏体在冷却时更快形成,完成更多的铁素体-奥氏体相变。预热和控制层间温度也可以在一定限度内用来降低焊接冷却速度,从而使铁素体-奥氏体相变更完全。有时也可以用焊后热处理,但必须采取措施防止脆化(后面要更详细地讨论)。

当母材金属已选定后,其HAZ中的铁素体-奥氏体相组分平衡只能通过调整热循环来控制。一般建议在设计双相不锈钢焊件时,只要有合适的就要选择氮含量较高的母材。譬如在选定2205型钢母材金属时,要选用UNS S32205规定的成分,而不是选用现在已经过时的UNS S31803的成分。否则在低热输入焊接或焊厚板时冷却很快,就会在熔合线附近形成铁素体含量高的HAZ组织(图7-13a)。预热、控制层间温度和控制焊接热输入等方法都可用来控制成分已确定的母材的热影响区组织。(www.xing528.com)

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