2205 дуплексная труба из нержавеющей стали обладает превосходными механическими и антикоррозионными свойствами и широко используется в нефтехимической, морской и судостроительной отраслях.
Превосходные характеристики дуплексной нержавеющей стали основаны на разумном соотношении двух фаз. Однако соотношение двух фаз соединения после сварки серьезно не сбалансировано, что приводит к значительному снижению характеристик соединения. На практике использование ручной дуговой сварки электродом является наиболее популярным, поэтому необходимо изучить структуру стыка и характеристики ручной дуговой сварки электродом.
В этой статье используется трехслойная трехпроходная сварка и используются два типа электродов (электрод E2209-16, электрод 309MoL) для проведения испытания стыкового соединения плоских пластин на дуплексной нержавеющей стали 2205 толщиной 6 мм. Каждый электрод подвергается сварочным испытаниям с различными положениями сварки и разным тепловложением.
Основное внимание уделяется влиянию различных положений сварки и разного подводимого тепла на микроструктуру и механические свойства соединения, а также влиянию различных параметров процесса на остаточное напряжение соединения.
Исследования показывают, что после сварки в стыке отсутствуют макродефекты, сварной шов хорошо сформирован. Очевидно, что содержание железа и аустенитной фазы в зоне сварного шва труб из дуплексной нержавеющей стали 2205 различается. Содержание аустенита в зоне сварного шва самое высокое, а содержание аустенита в зоне термического влияния - самое низкое. Содержание Ni в электроде 309MoL намного выше, чем в основном металле и электроде E2209-16. Содержание аустенита в зоне сварного шва соединения, полученного после сварки, выше, чем у соединения, полученного электродом Э2209-16.
Анализ показал, что в зоне сварных швов всех стыков отсутствуют вредные вторичные фазы. Сканирующая электронная микроскопия и анализ энергетического спектра показывают, что легирующие элементы соединения претерпели диффузию и миграцию под действием тепла, в результате чего на границах зерен феррита во время охлаждения преимущественно выделяется аустенит, а последующие термические циклы вызывают образование большого количества мелкодисперсного аустенита. осадок в зернах феррита. Имеются различия в структуре аустенита и содержании каждого слоя соединения, полученного трехслойной трехпроходной сваркой.
Испытание механических характеристик соединения показало, что прочность на разрыв сварочного образца сварочного электрода 309MoL была ниже, чем у сварочного образца электрода E2209-16, и все образцы были разрушены в сварном шве. Относительное удлинение плоского сварного жесткого неподвижного образца наименьшее, оно больше, чем у соединения. При испытании на изгиб не было трещин на лицевых и обратных изгибах соединений, что свидетельствует о хорошей пластической вязкости соединений. При испытании на удар ударная вязкость зоны термического влияния выше, чем у сварного шва, но обе они ниже, чем у основного металла. В изломе от удара сварного шва имеется большое количество ямок и все пластические изломы, в то время как излом зоны термического влияния имеет большой диапазон плоской поверхности скола или поверхности квази-скола и небольшого количества ямок, поэтому Режим разрушения представляет собой вязко-хрупкий смешанный механизм с преобладанием хрупкого хрупкого разрушения. Величина твердости соединения связана с содержанием аустенита в данной области, значение твердости в зоне термического влияния является самым высоким, а значение твердости покровного слоя в сварном шве является самым низким.
Используя программное обеспечение конечных элементов для моделирования температурного поля и поля напряжений процесса сварки, результаты показывают, что максимальная температура кривой теплового цикла второго слоя трехслойной трехходовой сварки выше, чем у двух других. -слойные швы, достигающие 2800 ° С. Он имеет большое влияние на время охлаждения стыка, тем самым влияя на содержание осадков в структуре стыка. Зона термического влияния в нижнем слое соединения подвергается трем термическим циклам, и максимальная температура каждого термического цикла превышает температуру фазового перехода основного материала.
Полевые испытания показывают, что продольные и поперечные остаточные напряжения в зоне сварного шва противоположны. Поперечное направление - это растягивающее напряжение, а продольное - сжимающее напряжение. Поперечное остаточное напряжение постепенно переходит в сжимающее напряжение в области, удаленной от сварного шва, и, наконец, стремится к нулю. Напряжение испытания метода хорошо согласуется с смоделированным значением. Выполните механическую коррекцию сильно деформированной пластины. Результаты испытаний на растяжение показывают, что предел прочности пластины после коррекции немного увеличивается, стадия текучести на кривой зависимости напряжения от деформации не очевидна, и образец сломан в сварном шве, есть небольшие ямки в изломе, и ударная вязкость снижена.
Автор KAYSUNS, поставщик трубной арматуры из нержавеющей стали
RU 
EN 
ES 
PT 
FR