超级双相不锈钢UNS S32760焊接工艺研究及应用

UNS S32760超级双相不锈钢作为一种优良的高合金化材料,以其出色的耐腐蚀性和高强度特性,在石油、化工和船舶等强腐蚀环境中得到了广泛应用。然而,超级双相不锈钢在工程实践应用中存在成型和焊接等一些关键制造问题,需要重点研究和解决,以保证产品尺寸、材料和焊接接头性能满足制造要求。本文旨在通过对UNS S32760超级双相不锈钢的焊接工艺研究及应用案例,为该材料的工程应用提供数据支持和实践指导。

固溶温度对S32760双相不锈钢组织和拉伸性能的影响

为研究固溶温度对轧制态S32760双相不锈钢组织和性能的影响,采用金相显微分析、原位拉伸试验和扫描电镜分析等手段对经不同温度固溶处理的S32760钢的金相组织、拉伸力学性能以及拉伸断裂机理进行了研究。结果表明:轧制态S32760钢的金相组织由铁素体和奥氏体两相组成。经850℃固溶处理后,在铁素体和奥氏体相界析出了大量块状或长条棒状的σ相。随着固溶温度升高,σ相尺寸先减小(950℃)而后σ相完全固溶于基体中(1050℃和1100℃)。经850℃固溶处理后,S32760不锈钢的拉伸强度最高而塑性最差,而经1050℃固溶处理后具有最佳的综合力学性能。850℃固溶态试样拉伸断裂方式为脆性断裂,而轧制态和950℃以上固溶态试样的拉伸断裂方式主要为韧性断裂。

S32760超级双相不锈钢管材焊接接头组织及腐蚀原因分析

观察了氩弧焊S32760双相不锈钢管材焊接接头各区的组织,分析了焊接接头腐蚀的原因,测定了焊接接头奥氏体和铁素体相比例。结果表明,氩弧焊焊后不进行热处理,焊缝和热影响区组织均为奥氏体和铁素体双相组织,存在少量的σ相,焊缝金属的奥氏体组织比例为64%,铁素体比例为36%,母材部分奥氏体比例为52%,铁素体比例在48%。双相不锈钢焊接接头熔合线结合良好,焊缝热影响区宽度较小。焊接接头出现孔蚀的原因与焊后冷却速度过慢、焊缝组织中奥氏体量过多及其组织中析出σ相有关。

S32760双相不锈钢Co基等离子堆焊组织耐腐蚀性研究

采用等离子堆焊技术,在S32760双相不锈钢表面堆焊Stellite 12 Co基合金熔覆层,研究了其微观组织、硬度及耐腐蚀性。结果表明,S32760双相不锈钢堆焊Stellite 12 Co基合金后,堆焊层主要由枝晶状γ-Co固溶体和花瓣状枝晶间γ-Co与碳化物共晶组织组成;由于等离子堆焊基体稀释率小,堆焊后热影响区范围小,因此没有出现明显的热影响区硬度高于母材硬度的现象,合金堆焊层硬度在490～510 HV;母材和合金堆焊层表现出良好的耐腐蚀性。

海水泵用UNS S32760超级双相不锈钢焊接接头的组织和性能

使用手工钨极氩弧焊和ER2594焊丝对UNS S32760超级双相不锈钢进行了焊接试验,测试了接头的拉伸性能、弯曲性能,分析了接头的显微组织和拉伸断口形貌。结果表明,焊接接头的力学性能良好,抗拉强度、弯曲性能满足使用要求。接头的拉伸断裂过程是一个准解理断裂过程,拉伸断口属于塑性断裂,具有较好的韧性。焊缝金属组织由铁素体、奥氏体和少量的σ相组成,其奥氏体含量达到50%～70%。

S32760超级双相不锈钢中σ相的析出规律

利用光学显微镜、纳米力学探针、扫描电镜、能谱仪和透射电镜等方法,研究了S32760超级双相不锈钢热轧板材经1100℃固溶60 min,并在760~1040℃保温30 min过程中σ相的析出规律,分析了W元素对σ相析出行为的影响。结果表明,σ相中富集大量Cr、Mo和W元素,贫Ni且不含N。W提高了σ相在高温区间的稳定性,使σ相在760~1020℃的范围内均能析出。在析出鼻尖温度880℃时效30 min后,钢板硬度达最大值37.1 HRC,α相体积分数降至5.3%。随着时效温度的升高,σ相的形貌变化规律为:粒状→粒状+短棒状→片层状→块状。在鼻尖温度(880℃)附近,σ相和γ2相以片层共析形貌析出,而在高温阶段(如960℃)则呈现出γ2相被大块σ相包围的形貌。

S32760超级双相不锈钢无缝管的生产工艺及组织性能

拟定以"热穿孔+二次冷轧"工艺生产S32760超级双相不锈钢无缝管,对其热穿孔、冷轧及热处理工艺进行了研究.生产实践表明:通过选取合适的穿孔工艺参数,可从源头上控制S32760荒管的表面质量及组织,为成品管质量提供保证;通过调整和优化冷轧参数可确保其表面质量和尺寸精度;通过热处理工艺正交试验确定了最佳的热处理制度;生产出的S32760成品管基体为奥氏体-铁素体两相组织,铁素体含量50.3%,室温力学性能及耐腐蚀性能优良,满足技术条件要求.

S32760超级双相不锈钢棒材的生产实践

通过合理调整材料内控化学成分,控制合适相比,优化生产工艺,成功生产出S32760超级双相不锈钢棒材,成品以固溶处理状态交货,其各项性能指标满足标准要求。同时按照ASTM G48 A法进行腐蚀对比试验,对比钢种包括S32205、S31803、316L、904L。结果显示,试验温度25℃时,S32760与一般双相不锈钢S32205/S31803腐蚀率相当,但试验温度达50℃时,S32760表现出明显优异的耐腐蚀性能。

UNS S32760无缝钢管热挤压裂纹原因分析及控制

分析超级双相不锈钢UNS S32760棒材在热挤压时产生裂纹的原因;采用金属间化合物特定的化学试剂、扫描电镜能谱分析,并结合超级双相不锈钢热力学相平衡图和TTT等温转变曲线等,分析产生σ金属间化合物的原因,进一步得出σ金属间化合物是超级双相不锈钢UNS S32760棒材在热挤压时产生裂纹的主要原因。调整冶炼、热挤压和热处理工艺后再次进行热挤压试验,发现超级双相不锈钢UNS S32760管体内外表面光滑,无裂纹、褶皮等缺陷,钢管综合性能达到标准和客户要求。