激光熔覆2205双相不锈钢/TiC复合涂层的显微组织与性能

采用激光熔覆技术,在16Mn钢表面制备了2205双相不锈钢/TiC复合涂层,研究了TiC含量对熔覆层微观组织、显微硬度及摩擦磨损性能的影响,并讨论了熔覆层中TiC的熔解、析出行为与熔覆层性能之间的关系。结果表明,随着TiC含量的增大,熔覆层的稀释率逐渐增大。熔覆过程中TiC发生了熔解及析出现象。随着TiC含量的增大,熔覆层的显微硬度逐渐增大。当TiC质量分数达到15%时,熔覆层的显微硬度最大值可达612HV,该熔覆层的磨损失重最小。

2205双相不锈钢/16MnR爆炸复合板界面的微观组织

为了研究2205双相不锈钢/16MnR爆炸复合板界面的微观结构,用金相显微镜和扫描电镜(SEM)观察了复合界面的形貌;用显微硬度计测定了爆炸复合界面的显微硬度;分析了热处理对显微硬度的影响。研究表明:基材和复材的显微硬度随着退火加热温度的提高和保温时间的延长而降低;2205双相不锈钢在850℃加热保温8 h后炉冷到400℃出炉空冷会析出σ相。

双相不锈钢2205-Q345R复合板焊接性能试验研究

采用爆炸焊接方法制作双相不锈钢2205-Q345R复合板,需将复层2205进行拼焊,以满足不同尺寸要求,未复合区需进行补焊。根据双相不锈钢2205-Q345R复合板的焊接性,对双相不锈钢2205拼焊和2205-Q345R复合板未复合区补焊工艺进行了试验研究,结果表明:焊接接头各项性能均能满足相关指标要求。

2205/Q235大面积双相不锈钢复合板性能分析

针对油田对集输管线用板材较高抗腐蚀性的要求,采用爆炸焊接技术,对2205双相不锈钢与碳钢Q235进行爆炸焊接,研制出了10 000 mm(长)×1 400 mm(宽)×14 mm(厚)大面积双相不锈钢复合板材,其中不锈钢层厚度为2 mm。检测结果表明:复合板材的剪切强度及其他力学性能均达到或超过标准要求;HIC试验和SSCC试验加载为72%Rt 0.5时均未出现任何裂纹;在H2S,CO2,C l-共存的气相腐蚀介质中,试样蚀速率为0.045mm/a;两种材料的复合界面SEM观察及元素分析表明,2205双相不锈钢与Q235完全实现了冶金结合。

2205双相不锈钢硅铝复合脱氧的实验研究

在实验室进行了不同加铝量的2205双相不锈钢硅铝复合脱氧及钙处理的热模拟实验,研究了钢中铝含量对总氧含量和脱氧产物的影响。结果表明:在一定的加铝范围内,加入的铝粒越多,钢中酸溶铝Al S含量越高,最终的氧含量越低。未加铝粒的实验组中,脱氧阶段夹杂物类型为SiO_2-Al_2O_3-MnO和SiO_2-Al_2O_3-MnO-MgO。加入铝粒的实验组中,钢中w(Al_S)<0.005 4%,脱氧阶段夹杂物为SiO_2-Al_2O_3-MnO和MgO-Al_2O_3,加入铝含量越多,SiO_2-Al_2O_3-MnO夹杂物成分中Al_2O_3的含量越多;w(Al_S)≥0.005 4%,脱氧阶段夹杂物只有MgO-Al_2O_3。当w(Al S)≤0.005 4%,钙处理后的夹杂物为CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO,加入铝量越多,夹杂物成分中Al_2O_3的含量越多;w(Al_S)=0.016%时,钙处理后的夹杂物为CaO-Al_2O_3-MgO。

2205双相不锈钢热轧复合板复层组织及性能研究

利用金相显微镜、透射电镜、电化学工作站和拉伸试验机等设备对2205双相不锈钢热轧复合板复层进行了组织分析及性能测试,并与热轧前双相不锈钢2205的组织和性能进行了对比。实验结果表明:2205双相不锈钢复合板复层热轧固溶后,细长的γ相与α相界面处出现波浪状褶皱,且两相界面向γ相迁移;沿奥氏体晶界处分布着大量细小的奥氏体亚晶粒,亚晶粒之间及亚晶粒与奥氏体晶粒界面连接处塞积大量位错,致使试样产生加工硬化现象,因此其强度和硬度均高于2205双相不锈钢;此外,2205双相不锈钢热轧复合板复层的腐蚀电位降低,耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀性能降低。

2205双相不锈钢复合钢板的应用

2205钢(00Cr22Ni5Mo3N)是在各种酸、盐环境下,特别是受到氯化物污染情况下,有更好耐腐蚀性能的一种双相不锈钢。在设计选用时,对其耐蚀性能、力学性能、制造特点要有充分的认识,特别是对制造过程中的焊接工艺要高度重视。

双相不锈钢2205+Q345C复合钢板研制

爆炸复合钢板的关键工序是爆炸复合、热处理、覆层拼接及未结合补焊。介绍2205+Q345C双相不锈钢复合钢板的爆炸焊接工艺,通过控制板间距、炸药配方、炸药密度及厚度、地基等方面,获得了理想的结合质量。为消除爆炸焊接应力,通过选择合理的热处理工艺,复合钢板既获得了基材良好的力学性能又保证了覆层优异的耐腐蚀性能。同时,为满足标准或技术条件要求,通过控制覆层的拼接和未结合区域补焊的质量,获得了优良的焊缝性能。从而保证了2205双相不锈钢复合板的力学性能、耐蚀性、相比等均满足技术要求。

2205双相不锈钢双金属复合管焊接工艺研究

研究了2205双相不锈钢双金属复合管的焊接工艺参数,制定了相应的焊接工艺,并进行了焊缝性能检测。试验结果表明,复合管环焊焊缝性能优良,衬管组织为铁素体/奥氏体双相组织,相比例合适,各项指标满足相关标准要求。为2205双相不锈钢复合管的市场推广和应用进行了一定的技术储备。

2205双相不锈钢复合钢板的焊接

阐述了2205双相不锈钢复合钢板的焊接性能。通过对国内2205双相不锈钢复合钢板焊接性能的研究进展及采用的研究方法和取得的成果的研究,确定了焊接材料、焊接工艺参数和焊接工艺,并将其应用在焊接工程中。这既满足容器设计和规范的要求,也为此种材料的焊接积累经验。

2205双相不锈钢复合板的焊接工艺

本文分析了2205双相不锈钢复合板的材料特性和焊接性,施工前对该种材质的板材进行了焊接工艺评定,确定了其焊接工艺。在实际施焊过程中,通过严格执行焊接工艺,既保证了焊接质量,又提高了焊接效率,满足了设计、规范和建设单位要求。

SAF2205双相不锈钢多层多道焊接头的组织及性能

采用TIG/PAW复合焊接对SAF2205双相不锈钢进行多层多道焊接,并进行固溶处理,利用OM、SEM、EBSD等设备,通过电化学腐蚀、拉伸、冲击等试验研究焊缝组织演变与综合性能的关系.结果表明:TIG填丝盖面焊接处的焊缝铁素体含量为70.5%,由于添加焊丝的原因,焊缝奥氏体晶粒最大为177μm^(2),大于母材142μm^(2);PAW焊缝铁素体含量为65.4%,因为焊接顺序的不同,后续焊接对焊缝有加热作用,导致铁素体含量最少;在TIG焊缝中,热输入较大,导致铁素体晶粒粗化最大为8147μm^(2),大于母材264μm^(2),导致奥氏体形核位置减少,奥氏体仅为3.96%.在1050℃固溶处理60 min后焊缝两相接近1∶1,并且奥氏体趋于均匀化,随固溶时间的延长耐腐蚀性增强.焊态焊缝抗拉强度大于846 MPa,拉伸断裂均在母材.焊缝冲击吸收能量为144 J,小于母材(156 J),焊缝表现为复合断裂.

TiC/Ti(C,N)/TiN复合涂层在滑移区的高温微动磨损特性

采用化学气相沉积(CVD)技术,在1Cr13不锈钢基体上制备TiC/Ti(C,N)/TiN复合涂层。研究了该涂层从室温(25℃)到400℃的微动磨损特性,并与无涂层的1Cr13不锈钢基材比较。结果表明:在滑移区,温度对1Cr13不锈钢微动磨损影响较显著;随着温度上升1Cr13不锈钢摩擦系数减少,磨损体积下降;而温度对TiC/Ti(C,N)/TiN复合涂层磨损体积影响不大,且磨损量均很小。TiC/Ti(C,N)/TiN涂层表现出比1Cr13不锈钢优异的抗微动磨损性能。但当该涂层被磨去后,产生的硬质磨屑形成磨粒磨损,反而对基体造成更大的损伤。

2205/X65冶金复合管材焊接工艺及焊缝组织性能研究

为了开发抗H_2S、 CO_2强腐蚀性介质输送用复合管材,采用TIG+MAG焊接工艺对Φ610 mm×(2+14) mm 2205/X65冶金复合管(复层不锈钢厚2 mm,基层管线钢厚14 mm)进行了以ER309作为过渡填充金属的熔焊连接试验。利用OM、 SEM分析了焊缝区组织特征和相比例,并测试了力学性能和腐蚀性能。结果显示,该工艺方案有效抑制了合金元素稀释,使得焊缝金属合金成分保持在合理水平,呈铁素体(α)+奥氏体(γ)双相组织特征,复层焊缝铁素体含量平均值为45.62%,过渡层焊缝铁素体含量平均值为39.98%,均满足35%～65%要求。试制复合管焊缝抗拉强度达690～715 MPa,正反弯曲(弯轴直径70 mm)180°拉伸面无裂纹,-10℃下低温冲击功值达98～118 J。复层焊缝在腐蚀环境(H_2S分压0.8 MPa, CO_2分压1.5 MPa, Cl-浓度≤15%)中腐蚀速率均值仅为0.000 875 mm/a,远小于项目指标要求的0.15 mm/a; HIC试验裂纹敏感率CSR、裂纹长度率CLR和裂纹厚度率CTR均为0,且对SSCC不敏感;晶间腐蚀试验显示复层焊缝具有优良的抗晶间腐蚀性能。研究结果表明,采用本研究工艺技术试制的大直径2205/X65冶金复合管各项性能优于相关标准要求,可作为含有H_2S、 CO_2等腐蚀介质输送管道选材。

2205DSS/X65焊接复合钢管接头性能及微观组织

采用力学测试、金相分析、扫描电镜的方法,研究了2205双相不锈钢(2205DSS)和X65管线钢直缝焊接复合钢管焊接接头性能及微观组织。结果表明,保留复合层的2205DSS/X65直缝焊接复合钢管焊接接头抗拉强度比去除2205DSS复合层的焊接接头的抗拉强度高约40 MPa,但其热影响区的冲击吸收功低约50 J,二者的焊缝冲击韧性几乎相当。2205DSS与X65拉伸断口结合界面处韧性和承载能力较差,是容易发生失效的区域。在动态冲击载荷下,复合层焊缝和过渡层焊缝结合处容易产生裂纹;且由于合金元素扩散,靠近基体侧的扩散层焊缝易形成淬硬马氏体组织,导致焊缝的冲击韧性降低。

累积复合轧制制备TiC颗粒增强双相不锈钢基复合材料

通过在1100℃进行累积复合轧制制备了TiC颗粒增强的双相不锈钢复合材料,并对其微观组织和力学性能进行了分析。结果表明,通过累积热轧后的复合材料基体与增强相之间结合紧密,TiC颗粒显著提高了双相不锈钢的强度和硬度,强化效果随复合道次增加而增大,且材料的断裂形式仍为韧性断裂。

300℃时效处理对TA2/2205复合板组织性能的影响

对TA2/2205复合板在300℃/4h时效处理后,借助光学显微镜(OM)对双相钢组织进行分析,测试相关力学性能,并采用动电位极化曲线结合Fe Cl3浸泡方法研究耐点蚀性能。结果表明:300℃时效温度处理后TA2/2205复合板双相钢组织无析出相产生,铁素体α相含量和奥氏体γ相相比例接近1∶1。2205作为复合板基材后,较原始态2205不锈钢屈服强度和硬度值均增加,而伸长率减小。电化学测试发现,2205作为复合板的基材的点蚀点位为1.01 V,与原始态电位相差0.06 V;ASTM A923-14法测试发现,2205作为复合板的基材与原始态2205不锈钢腐蚀速率均为0 mdd。

Schaeffler diagram软件对Q235B+2205复合板焊缝组织预测研究

本文分析了Q235B+2205双相不锈钢复合板的材料特性和焊接性,根据母材、焊材化学成分、利用开发的Schaeffler diagram软件对焊缝组织进行预测。介绍了坡口设计,控制母材与母材、母材与焊材双熔合比,选择合适的焊接工艺参数进行施焊,并进行各项检测、焊接性试验,通过进行焊接工艺评定,满足了工程项目焊接施工技术和质量要求。

不同压缩比2205双相不锈钢轧制复合板组织及性能对比研究

研究了不同压缩比2205双相不锈钢轧制复合板界面和复层的组织和性能。结果表明,压缩比为4和6的复合板复层均由奥氏体和铁素体组成,奥氏体和铁素体相界呈锯齿状;基层和复层界面处碳钢侧为单一铁素体,不锈钢侧可见一条不连续黑色条带;相比压缩比为4的复合板,压缩比为6的复合板复层铁素体含量更高,奥氏体γ相尺寸更小更长,耐腐蚀性更好,但强度无明显差异;基层和复层界面更平整,结合力更低。

DSS2205轧制与爆炸复合板复层组织与性能分析

采用实验室化学浸泡、电化学腐蚀试验及维氏硬度测量技术研究了DSS2205爆炸及热轧复合板复层性能,利用金相显微镜、透射电镜分析了复层组织,并与复合前的DSS2205进行了对比分析。结果表明:相比复合前的DSS2205不锈钢,轧制和爆炸复合板复层腐蚀性能略有下降,硬度增加,但轧制复合板复层腐蚀性能优于爆炸复合板复层;轧制复合板复层组织为棒状奥氏体不完全呈一条直线分布于铁素体上,奥氏体发生再结晶;爆炸复合板复层仍为复合前的奥氏体和铁素体间隔分布带状组织,铁素体和奥氏体均出现变形。