2205 tubería de acero inoxidable dúplex tiene excelentes propiedades mecánicas y propiedades anticorrosivas, y se utiliza ampliamente en las industrias petroquímica, de estructuras marinas y de construcción naval.
El excelente rendimiento del acero inoxidable dúplex se basa en una relación de fase dual razonable. Sin embargo, la relación de fase dual de la junta después de la soldadura está seriamente desequilibrada, lo que resulta en una reducción significativa en el rendimiento de la junta. En aplicaciones prácticas, el uso de la soldadura por arco de electrodo manual es el más popular, por lo que es necesario estudiar la estructura de la junta y el rendimiento de la soldadura por arco de electrodo manual.
Este artículo adopta la soldadura de tres capas de tres pasos y utiliza dos tipos de electrodos (electrodo E2209-16, electrodo 309MoL) para realizar la prueba de junta a tope de placa plana en acero inoxidable dúplex 2205 de 6 mm de espesor. Cada electrodo se somete a pruebas de soldadura con diferentes posiciones de soldadura y diferente aporte de calor.
La atención se centra en la influencia de diferentes posiciones de soldadura y diferentes aportes de calor en la microestructura y propiedades mecánicas de la junta, y la influencia de diferentes parámetros del proceso en la tensión residual de la junta.
La investigación muestra que no hay macrodefectos en la unión después de la soldadura y que la soldadura está bien formada. El contenido de hierro y fases austeníticas en la zona de soldadura de unión de tubería de acero inoxidable dúplex 2205 es obviamente diferente. El contenido de austenita en la zona de soldadura es el más alto y el contenido de austenita en la zona afectada por el calor es el más bajo. El contenido de Ni en el electrodo 309MoL es mucho mayor que el del metal base y el electrodo E2209-16. El contenido de austenita en la zona de soldadura de la junta obtenida después de la soldadura es superior al de la junta obtenida por el electrodo E2209-16.
El análisis mostró que no aparecieron fases secundarias dañinas en el área de soldadura de todas las juntas. La microscopía electrónica de barrido y el análisis del espectro de energía muestran que los elementos de aleación de la junta han sufrido difusión y migración bajo la acción del calor, lo que hace que los límites de los granos de ferrita precipiten preferentemente la austenita durante el enfriamiento, y los ciclos térmicos posteriores provocan una gran cantidad de austenita fina para precipitar en los granos de ferrita. Existen diferencias en la estructura y el contenido de austenita de cada capa de la junta obtenida por soldadura de tres capas de tres pasadas.
La prueba de rendimiento mecánico de la junta mostró que la resistencia a la tracción de la muestra de soldadura del electrodo de soldadura 309MoL era menor que la de la muestra de soldadura del electrodo E2209-16, y todas las muestras se rompieron en la soldadura. El alargamiento de la muestra fija rígida soldada plana es el más pequeño, que es más grande que la junta. En la prueba de flexión, no hubo grietas en la cara y las curvas posteriores de las juntas, lo que indica que las juntas tenían una buena tenacidad plástica. En la prueba de impacto, el valor de impacto de la zona afectada por el calor es más alto que el de la soldadura, pero ambos son más bajos que el metal base. Hay una gran cantidad de hoyuelos y todas las fracturas dúctiles en la fractura del impacto de la soldadura, mientras que la fractura de la zona afectada por el calor tiene un amplio rango de superficie de escisión plana o superficie de cuasi escisión y una pequeña cantidad de hoyuelos, por lo que el El modo de fractura es un mecanismo mixto de fractura dúctil-frágil dominado por la fragilidad. El valor de dureza de la junta está relacionado con el contenido de austenita en el área, el valor de dureza de la zona afectada por el calor es el más alto y el valor de dureza de la capa de cobertura en la soldadura es el más pequeño.
Usando software de elementos finitos para simular el campo de temperatura y el campo de tensión del proceso de soldadura, los resultados muestran que la temperatura máxima de la curva del ciclo térmico de la segunda capa de la soldadura de tres capas de tres pasadas es más alta que la de las otras dos. -capa soldaduras, alcanzando 2800 ° C. Tiene una gran influencia en el tiempo de enfriamiento de la junta, afectando así el contenido de precipitación de la estructura de la junta. La zona afectada por el calor en la capa inferior de la junta se somete a tres ciclos térmicos, y la temperatura máxima de cada ciclo térmico supera la temperatura de transición de fase del material base.
La prueba de campo de tensión muestra que las tensiones residuales longitudinales y transversales en la zona de soldadura de la unión son opuestas. La dirección transversal es la tensión de tracción y la dirección longitudinal es la tensión de compresión. La tensión residual transversal pasa gradualmente a tensión de compresión en el área alejada de la soldadura y finalmente tiende a cero. La tensión de prueba del método está de acuerdo con el valor simulado. Realice una corrección mecánica en la placa severamente deformada. Los resultados de la prueba de tracción muestran que la resistencia a la tracción de la placa después de la corrección aumenta ligeramente, la etapa de fluencia en la curva de tensión-deformación no es obvia y la muestra se rompe en la soldadura, hay pequeños hoyuelos en la fractura y el se reduce la tenacidad.
Publicado por KAYSUNS, proveedor de accesorios de tubería de acero inoxidable
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