201奥氏体不锈钢与Q235焊接接头组织与性能的研究_毕业设计论文.doc

武汉理工大学学士学位论文 PAGE 14 武汉理工大学 本科生毕业设计（论文） Q235与201奥氏体不锈钢焊接 接头的组织和性能分析 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于1、必威体育官网网址囗，在 年解密后适用本授权书 2、不必威体育官网网址囗 。 （请在以上相应方框内打“√”） 作者签名： 年 月 日 导师签名： 年 月 日 目 录 TOC \o 1-3 \h \u 马氏体不锈钢。而奥氏体不锈钢是不锈钢中应用最广泛、牌号种类最多的钢种，也是较重要的一类不锈钢。这是由其具有的一些特点所决定的。奥氏体类不锈钢以奥氏体和少量δ铁素体为主要组织，以Fe、Cr、Ni元素为主要合金成分。这类钢韧性高，具有良好的耐蚀性和高温强度、较好的抗氧化性、良好的压力加工性能和焊接性能，缺点是强度和硬度偏低，且不能采用热处理方式强化[6]。 珠光体类钢（主要包括低碳素钢和低合金钢）以铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体为主要组织，以Fe为主要成分。该钢种 合金元素含量少，工艺性能好，工作温度最高可达600℃，又称珠光体热强钢或 珠光体耐热钢。 这两类材料具有不同的组织和成分，使他们在热膨胀、导热和导电性等物理性能，腐蚀性等化学性能和脆—韧性、耐磨性及强度等机械性能方面存在较大的差异。当他们以不同方式焊接在一起时，所形成的焊接接头与相近或相同钢种的焊接相比更为复杂。在实际生产中，大多用奥氏体类钢焊条或焊丝在珠光体类钢母材上施焊成形所谓的异种钢焊接接头。 在常规分析中，一般采用金相腐蚀的方法进行异种钢焊接接头显微组织观察和相变过程研究，但是受腐蚀剂的影响和光学显微镜分辨率和放大倍数的限制，很难准确鉴别复杂组织、细小析出相及微缺陷等。 奥氏体不锈钢与珠光体钢的焊接，首先这两种钢的组织和成分都不相同，焊接在一起时，焊缝金属是由两种不同类型的母材以及填充金属材料熔合而成。珠光体钢和奥氏体不锈钢焊接，不但要考虑珠光体钢的焊接问题（冷裂纹、热裂纹、层状撕裂、再热裂纹、HAZ脆化和软化）和奥氏体不锈钢的焊接问题（热裂纹、晶间腐蚀、接头等强性），而且还必须考虑两种钢焊接时产生的新的问题。主要表现在： （1）焊缝的稀释。由于珠光体钢中含有的合金元素比较低或者没有，所以它对整个焊缝金属的合金具有稀释作用Cr是促进奥氏体形成元素。在这种稀释的作用下使焊缝中的奥氏体形成元素含量减少，结果焊缝中可能会出现马氏体组织，不断发展，从而恶化了接头质量，还可能会出现裂纹。所以在焊接时应选用含合金量比较高的焊条。 Cr是促进奥氏体形成元素 （2）当焊接时在焊接热源的作用下，熔化的母材和填充材料相互混合的程度，在熔化池内和边缘是不相同的。在边缘液态金属温度较低，流动性能较差。由于珠光体与奥氏体钢填充材料的成分相差悬殊．就使珠光体钢这边的焊缝金属会形成和焊缝金属内部成分不同的过渡层。这里含铬，镍量相对较少，主要是由马氏体区组成。当马氏体区较宽时，会使焊缝接头的韧性降低，在使用过程中容易出现局部裂纹而脆裂破坏。奥氏体型不锈钢原则上不须进行焊前预热和焊后热处理，但其中镍、钼含量高的高合金不锈钢进行焊接时易产生高温裂纹。另外还易发生脆化，在铁素体生成元素的作用下生成的铁素体引起低温脆化以及耐蚀性下降和应力腐蚀裂纹等缺陷。焊接接头的力学性能一般良好，但当在热影响区中的晶界上有铬的碳化物时会极易生成贫铬层。而贫铬层的出现将在使用过程中易产生晶间腐蚀。为避免问题的发生，应采用低碳(C≤0．03％)的牌号或添加钛、铌的牌号。为防止焊接金属的高温裂纹，通常认为控制铁素体是有效的，一般提倡在室温下含5％以上的铁素体。对于以耐蚀性为主要用途的钢，应选用低碳和稳定的钢种，并进行适当的焊后热处理；而以结构强度为主要用途的钢，不应进行焊接后热处理，以防止变形和由于析出碳化物和发生脆化。 （3）在由奥氏体不锈钢和珠光体钢组成的焊接接头中．由于珠光体钢的含碳量较高，而奥氏体不锈钢则含合金元素较多，这样就形成了在熔合区