Tubo de aço inoxidável 2205 duplex tem excelentes propriedades mecânicas e propriedades de corrosão, e é amplamente utilizado na indústria petroquímica, de estruturas marítimas e de construção naval.
O excelente desempenho do aço inoxidável duplex é baseado em uma relação de fase dupla razoável. No entanto, a relação de fase dupla da junta após a soldagem é seriamente desequilibrada, resultando em uma redução significativa no desempenho da junta. Em aplicações práticas, o uso da soldagem a arco com eletrodo manual é o mais popular, por isso é necessário estudar a estrutura da junta e o desempenho da soldagem com arco com eletrodo manual.
Este artigo adota soldagem de três camadas e três passagens e usa dois tipos de eletrodos (eletrodo E2209-16, eletrodo 309MoL) para realizar o teste de junta de topo de placa plana em aço inoxidável 2205 duplex de 6 mm de espessura. Cada eletrodo é submetido a testes de soldagem com diferentes posições de soldagem e diferentes aportes de calor.
O foco está na influência de diferentes posições de soldagem e diferentes aportes de calor na microestrutura e nas propriedades mecânicas da junta, e na influência de diferentes parâmetros de processo na tensão residual da junta.
A pesquisa mostra que não há defeitos macro na junta após a soldagem e que a solda está bem formada. O conteúdo de fases de ferro e austeníticas na zona de soldagem de junta de tubo de aço inoxidável duplex 2205 é obviamente diferente. O conteúdo de austenita na zona de solda é o mais alto e o conteúdo de austenita na zona afetada pelo calor é o mais baixo. O conteúdo de Ni no eletrodo 309MoL é muito maior do que o metal de base e o eletrodo E2209-16. O teor de austenita na zona de solda da junta obtida após a soldagem é superior ao da junta obtida pelo eletrodo E2209-16.
A análise mostrou que nenhuma fase secundária prejudicial apareceu na área de solda de todas as juntas. A microscopia eletrônica de varredura e a análise do espectro de energia mostram que os elementos de liga da junta sofreram difusão e migração sob a ação do calor, o que faz com que os contornos dos grãos de ferrita precipitem preferencialmente austenita durante o resfriamento, e os ciclos térmicos subsequentes causam uma grande quantidade de austenita fina para precipitar nos grãos de ferrite. Existem diferenças na estrutura de austenita e no conteúdo de cada camada da junta obtida pela soldagem de três passagens de três camadas.
O ensaio de desempenho mecânico da junta mostrou que a resistência à tração da amostra de soldagem do eletrodo 309MoL foi menor do que a da amostra de soldagem do eletrodo E2209-16, e todas as amostras foram quebradas na solda. O alongamento da amostra fixa rígida soldada plana é o menor, que é maior do que a junta. No ensaio de flexão, não houve rachaduras na face e nas costas das juntas, indicando que as juntas apresentavam boa tenacidade plástica. No teste de impacto, o valor do impacto da zona afetada pelo calor é maior do que o da solda, mas ambos são menores do que o metal base. Há um grande número de covinhas e todas as fraturas dúcteis na fratura do impacto de solda, enquanto a fratura da zona afetada pelo calor tem uma grande faixa de superfície de clivagem plana ou superfície de quase clivagem e um pequeno número de covinhas, então modo de fratura é um mecanismo de fratura mista dúctil-frágil dominado por frágil. O valor de dureza da junta está relacionado ao teor de austenita na área, o valor de dureza da zona afetada pelo calor é o mais alto e o valor de dureza da camada de cobertura na solda é o menor.
Usando software de elementos finitos para simular o campo de temperatura e campo de tensões do processo de soldagem, os resultados mostram que a temperatura máxima da curva do ciclo térmico da segunda camada da soldagem de três camadas e três passagens é maior do que as outras duas. soldas de camada, atingindo 2800 ° C. Tem grande influência no tempo de resfriamento da junta, afetando assim o teor de precipitação da estrutura da junta. A zona afetada pelo calor na camada inferior da junta é submetida a três ciclos térmicos, e a temperatura máxima de cada ciclo térmico excede a temperatura de transição de fase do material de base.
O teste de campo de tensão mostra que as tensões residuais longitudinais e transversais na zona de solda da junta são opostas. A direção transversal é a tensão de tração e a direção longitudinal é a tensão compressiva. A tensão residual transversal muda gradualmente para tensão compressiva na área afastada da solda e, finalmente, tende a zero. A tensão de teste do método está de acordo com o valor simulado. Execute a correção mecânica na placa gravemente deformada. Os resultados do teste de tração mostram que a resistência à tração da placa após a correção é ligeiramente aumentada, o estágio de escoamento na curva de tensão-deformação não é óbvio e a amostra está quebrada na solda, há pequenas covinhas na fratura e o a tenacidade é reduzida.
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Posted by KAYSUNS, fornecedor de acessórios para tubos de aço inoxidável
