短时间焊后热处理对S32101双相不锈钢板激光焊焊缝组织和性能的影响

对厚度为6.5 mm的S32101双相不锈钢板进行激光焊接,并进行不同温度(800~1100℃)和不同保温时间(0~180 s)的焊后热处理,研究了焊后热处理对焊缝显微组织和性能的影响。结果表明:热处理后焊缝中奥氏体含量高于焊态焊缝,并且其含量随保温时间的延长整体呈增大的趋势,随热处理温度的升高整体呈先增大后减小的趋势;在1000~1100℃下保温0~180 s后焊缝中的奥氏体体积分数均超过30%,热处理温度为1075℃时奥氏体体积分数最高;热处理后焊缝的平均显微硬度低于焊态焊缝,与母材相近;在热处理温度为1075℃,保温时间为0下,焊缝的自腐蚀电位与焊态焊缝相近,当保温时间延长至180 s时,自腐蚀电位提高,腐蚀倾向降低。

S32101经济型双相不锈钢焊接工艺研究

介绍S32101经济型双相不锈钢的力学性能、化学成分、耐腐蚀性、焊接性等相关特性。对S32101双相钢采用GTAW和SAW焊接方法进行焊接试验,填充金属采用2209型焊材,焊后进行无损检测,按照ASME IX标准进行拉伸、弯曲、冲击试验;并针对双相钢材料的特性,进行铁素体、硬度、宏观、显微组织、腐蚀等试验。试验结果证明焊接接头的质量良好,并具有优良的力学性能,满足标准及工程规范的要求。

TMCP工艺对双相不锈钢S32101中厚板组织和性能的影响

研究了TMCP工艺对双相不锈钢S32101中厚板组织和性能的影响。TMCP处理后,材料在-40℃冲击值为43 J,与退火态相比下降了61 J;TMCP态的点蚀失重速率为6.48g/(m2·h),与退火态相比升高了一倍左右。TEM分析显示,铁素体和奥氏体相内分布着大量的位错。铁素体相内和两相界面均未发现析出相。组织未完全回复再结晶是冲击性能和耐蚀性下降的主要原因。

超声冲击处理对S32101双相不锈钢焊缝残余应力及组织的影响

对S32101双相不锈钢焊后进行超声冲击处理,观察超声冲击处理前后母材及焊缝的组织形貌,采用XRD应力测试仪分析超声冲击处理前后焊缝及其附近的残余应力分布,并利用硬度计对焊缝截面进行硬度测试.结果表明,超声冲击处理后母材和焊缝都发生了塑性变形,母材中的铁素体组织被细化,奥氏体被拉长、破碎;焊缝表面的组织产生塑性变形,魏氏体状奥氏体和晶内奥氏体被细化,且被细化的晶粒均匀分布在焊缝表层,超声冲击处理强度为10 s/cm2时效果最佳,可将600 MPa的拉应力转化为600 MPa的压应力.超声冲击处理过后表层的硬度分布更加均匀且硬度值提高了50~90 HV.

时效和固溶处理工艺对经济型S32101双相不锈钢低温韧性的影响

为研究热处理工艺对经济型S32101双相不锈钢低温韧性的影响,采用Thermo-Calc热力学软件计算了钢的相图,根据计算结果对S3210钢进行了500、600、700、800、900和1000℃保温5、10、20、40和80 min的时效处理,及在1000、1020、1050℃保温20、60 min后水冷的固溶处理。热处理后,检测了S32101钢的显微组织、成分和-40℃冲击韧性。结果表明:钢中Cr2 N相在500~950℃首先在奥氏体/铁素体相界析出,导致钢的-40℃冲击韧性降低;在1000℃以上固溶处理的S32101钢,其-40℃冲击韧性随温度的升高和保温时间的延长而降低;S32101钢的冲击断口呈层状,裂纹主要产生在奥氏体/铁素体相界,提高相界面细小二次奥氏体的比例有利于改善钢的-40℃冲击韧性。

某S32101双相不锈钢化学品船的点腐蚀处理方法

基于某S32101双相不锈钢化学品船建造中出现的大面积点腐蚀案例,通过试验比对,提出针对该类双相不锈钢的点腐蚀修理措施,为同类化学品船建造提供有益的参考,对推广S32101在化学品船上的顺利应用具有参考意义。

S32101双相不锈钢晶间腐蚀试验裂纹判定

美标材料ASTM A240UNS S32101双相不锈钢板按照标准ISO 3651—2:1998中的方法 A(16%硫酸—硫酸铜法,16%为质量分数)进行晶间腐蚀试验后,弯曲受检面处出现裂纹,对空白对比试样实施冷弯后也发现裂纹,难以判定是否为晶间腐蚀所造成的裂纹缺陷。利用金相方法对裂纹形貌进行观察,并结合力学性能测试和化学成分分析,得出弯曲受检面产生的裂纹不是晶间腐蚀所造成的裂纹。

核电用双相不锈钢(S32101)工艺评定冲击试验不合格的原因探讨

双相不锈钢S32101(SMAW)焊接工艺评定试件在进行冲击试验时,-40℃时热影响区冲击试验结果不合格,文中从母材、焊材、焊接工艺等方面分析了不合格原因。结果表明,母材冲击性能过低是造成-40℃时焊缝热影响区冲击不合格的关键因素。由于双相钢工艺评定冲击吸收功需≥27 J,母材冲击吸收功仅有40 J左右,实际过程中均为多道焊,在焊接过程中各层道所受到的热循环复杂,可能导致材料韧性降低,从而使低温冲击韧性出现低值的情况。

UNS S32101双相不锈钢板SMAW焊接工艺研究

使用E2209-16焊条对UNS S32101双相不锈钢板进行手工电弧焊(SMAW)焊接试验,研究UNS S32101的焊接性能。结果表明,选用合理的焊接工艺参数并控制线能量和层间温度,所得到的焊接接头的铁素体含量、各项力学性能均满足标准要求。

加工过程温度对双相不锈钢的组织和性能影响

为了制定合理的双相不锈钢轧制工艺,研究了在700℃时效后再加热到1200℃保温处理后随炉冷却至1100~900℃不同热历史阶段的析出相、奥氏体与铁素体比例、塑性的变化。结果表明:随炉冷却的双相不锈钢没有金属间化合物析出;与1200℃的样品相比,炉冷至1100℃双相不锈钢的奥氏体相含量较低,冲击性能、伸长率较高;炉冷至1000、900℃时,奥氏体相含量增加及分布发生变化,双相不锈钢的塑性下降,故双相不锈钢在1100℃的加工塑性最好。结果对制定双相不锈钢轧制工艺能提供指导。

S32101双相不锈钢热轧中厚板氧化铁皮显微分析

采用EPMA、WDS和XRD对S32101双相不锈钢中厚板表面氧化铁皮显微结构进行研究,同时采用称重法测定出氧化增重曲线。结果表明:S32101双相不锈钢氧化铁皮厚度分布不均匀,氧化增重的平方值与氧化时间基本成直线关系。氧化铁皮外层物相为Fe_(2)O_(3)和Fe_(3)O_(4),内层物相主要为FeCr_(2)O_(4),局部区域存在MnCr_(2)O_(4)和NiCr_(2)O_(4)。结合热力学计算,得出了S32101双相不锈钢氧化铁皮形成的过程。

S32101双相不锈钢的焊接特性及在AP1000核电站中的应用

基于AP1000核电站的建造模式及设备工作环境差、抗腐蚀要求高、投产后设备不可更换等特殊情况,论述了S32101双相不锈钢在AP1000核电站中的应用。介绍了双相不锈钢的化学成分、组织、焊接特性,提出了S32101双相不锈钢的焊接工艺及在焊接过程中应注意的要点。

S32101 GMAW焊接工艺评定

选择产品的焊接工艺是否合理以及技术是否具有先进性,在核电产品的生产过程中会直接关系到产品的质量。焊接施工之前按照相关的要求规定,为了有效保证产品的焊接质量,必须对焊接工艺进行评定。根据相应的标准以及根据拟定的焊接工艺进行焊接试件制作和检验,从而测定焊接接头是否满足标准规定的各种性能即为焊接工艺评定。双相不锈钢S32101采用气保焊进行焊接,通过实施焊接工艺评定而获得焊接接头的性能是否满足标准的要求,从而为今后编制焊接工艺规程提供可靠的依据。

S32101双相不锈钢激光填丝焊接工艺及焊缝性能研究

水下原貌修复是核电厂乏燃料水池和内置换料水箱修复的优选方案之一。采用第三代核电站乏燃料水池用S32101双相不锈钢母材以及ER2209不锈钢焊丝,进行了V形坡口激光填丝焊接修复工艺的试验探索,并对焊缝性能进行了综合检测,主要结论包括:激光填丝焊接+激光再热的复合焊接工艺可以获得外观良好的焊缝成形,焊缝组织主要由铁素体及奥氏体构成;参照核电建造标准,焊缝的室温拉伸、高温拉伸、低温冲击、铁素体含量和耐晶间腐蚀性能均满足要求。研究结论为核电厂乏燃料水池和内置换料水箱的水下焊接工艺研究奠定了良好基础。

激光热处理对S32101修复区组织和性能的影响

采用激光填丝焊方式对S32101双相不锈钢板进行增材修复,在激光功率为5 kW,光斑直径5 mm,焊接速度为8 mm/s,送丝速度为260 cm/min,保护气流量为30 L/min的工艺参数下得到成形良好的焊缝。用不同功率的激光对修复区进行焊后热处理,研究了不同功率下激光热处理对修复区组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明,激光热处理后修复区的奥氏体晶粒明显细化,含量有一定的增加;修复区显微硬度有所下降,但仍高于母材;当热处理激光功率在0~3 kW时,其抗拉强度随激光功率的增加逐渐提高,到达4 kW时,抗拉强度有所降低,修复区拉伸断口均为典型的韧性断裂形貌;通过测量修复区的TAFEL极化曲线,发现激光热处理后修复区的自腐蚀电位提高,自腐蚀电流密度降低,表明激光热处理后修复区的耐腐蚀性能得到了提高。

316L/S32101异种金属焊接接头的显微组织与力学性能研究

目的研究乏燃料水池用钢板316L与覆板S32101双相不锈钢的焊接性、接头不同区域显微组织特征及接头与母材之间的性能差异。方法利用氩弧焊接技术对5 mm厚的316L底板与3 mm厚的S32101覆板以搭接的形式进行焊接,利用金相显微镜、扫描电镜、维氏显微硬度仪和电子万能材料试验机对焊接接头的宏观形貌、显微组织以及力学性能进行研究。结果 316L/S32101焊缝组织主要由铁素体基体、晶界树枝状奥氏体以及晶内细小片状奥氏体所组成;316L侧靠近焊缝处存在一个较窄的熔合区,其组织由奥氏体基体和少许细小分散的铁素体组成,而S32101侧靠近焊缝处组织则由粗大铁素体晶粒和沿晶粒边界分布的若干小块状奥氏体组成。从316L母材区到焊缝区,硬度显著增大,而从焊缝区到S32101母材区,硬度变化很小;焊接接头的抗拉强度高达510 MPa,为两侧316L和S32101母材强度的87.9%和88.6%。结论在焊接电流为240 A和焊接速度为300 mm/min的条件下,可以通过氩弧焊获得成形良好的搭接接头,且接头的力学性能优异。

AP1000换料水池材料的选型分析与应用控制

从AP1000换料水池等湿面区域的功能特点出发,概述了其材料选择的性能要求。通过对双相不锈钢S32101母材性能与焊接性的深入分析,证明了其各项性能满足换料水池选材要求并优于奥氏体不锈钢。阐述了S32101母材及焊接接头各项性能的实现需基于良好的应用过程控制。

核电模块GMAW全自动焊焊接工艺

主要研究核电模块双相不锈钢S32101的GMAW全自动焊焊接工艺,分别对板件V形坡口对接焊缝3个位置(1G, 2G, 3G)以及板件T形角接3个位置(2F, 3F, 4F)进行焊接工艺试验及焊接工艺评定,依据AWS标准及相应的技术条件完成相应的力学性能及金相检验,所有检验试验结果全部合格。通过施工现场的实际应用实践,该工艺在核电模块焊接中实现全自动化有较好的参考和推广作用。