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高氮奥氏体钢的焊接工艺性试验

  
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高氮奥氏体钢的焊接工艺性试验

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摘要高氮奥氏体不锈钢能够在较大程度提高材料强度的情况下对韧性损害小,同时能够节约匮乏的镍元素而降低材料的成本,因此,近年来掀起了一股研究热潮。我国在加氮不锈钢方面的研究起步比较较晚,虽然近年来随着冶金技术的进步,用氮代替Ni已成为较成熟的技术。但在焊接工艺方面还有很多问题值得探讨,如材料的焊接性、焊缝组织的力学性能、热影响区组织的转变等等。本文对新开发含氮0.5%的高氮奥氏体不锈钢H3的焊接工艺性进行了研究。
分别对H3高氮奥氏体不锈钢进行热输入量为15kj/cm、20kj/cm和30kj/cm的焊接热循环模拟,经过热模拟试验后,三个H3奥氏体不锈钢试样的组织均为奥氏体组织,但其奥氏体晶粒均有不同程度的长大,离焊缝越近、热输入量越大,晶粒越粗大,热输入量越大,焊接热影响区越宽。以氩气为保护气体的钨级氩弧焊(TIG)的实际焊接试验中晶粒的长大程度比热模拟试验中小。在两次试验的热影响区中均有孪晶组织的存在。
对热模拟试验后的试样进行室温冲击试验,三个试样的冲击吸收功分别为278J、255J、273J,均比较高。试验钢在15kj/cm、20kj/cm和30kj/cm三种不同的热输入量条件下焊接均能获得比较好的韧性。冲击断口的形貌都为韧窝形貌,属于塑性断裂。说明在这三种不同焊接条件下试验钢种均能有良好的力学性能。其中,当热输入量为15kj/cm时,试样的冲击吸收功为278J,是三个试样中最高的,其焊缝的室温韧性是本次试验中最好的。


关键词:高氮奥氏体钢 显微组织 力学性能 焊接工艺

  
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