TDS2101经济型双相不锈钢焊接接头性能研究
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理 。表 １为 Ｔ Ｓ２ ０ Ｄ １ １钢 的化学 成分 。
表 １中 １号 ～４号 钢 的 Ｎ含 量 不 同 ， ０ １ ％ 在 ．８
～
０ ２ ％ 变 化 。 １号 ～４号 钢 均 在 相 同 焊 接 工 艺 条 ．５
Ｔ Ｓ２ ０ 钢 是 太 原 钢 铁 （ 团 ） 司 新 近 开 发 的 Ｄ １ １ 集 公 经 济 型双 相不锈 钢 ， 化学 成 分 与 国际 同类 钢 种 相 当 。 其 文献 报 导这 种 钢 具 有 良好 的焊 接 性 能 ， 对 该 钢 的 焊 但 接 接头 关 于力 学 性 能 和腐 蚀 性 能 等 ， 体 的相 关 数 据 具
中 图分 类 号 ： Ｔ ４ ２ Ｇ ２
氮元素
热输入
热影 响区
性能
０ 前
言
焊管等产品和结构制造厂家选择焊接工艺 和参 数 ， 进 行 了 Ｔ Ｓ １ １钢 的焊接 接 头性 能的研 究 。 Ｄ ２０
１ 试 验用 钢材 的化 学成 分
在双 相不 锈 钢 领 域 ， 年 来 开 发 了新 型 的 经 济 型 近 双相 不 锈 钢 种 。 这 类 钢 既 具 有 典 型 双 相 不 锈 钢 （ 如 ２０ ） ２５ 的高 强度 ， 同时又 含有 较低 的 Ｎ ，ｌ 紧 缺合 金 ｉｌｏ等 Ｖ 元 素 ， 大 降低 了成 本 。当 今 不 锈 钢 在 各 行 各 业 广 泛 大 使 用 的形 势 下 ， 别 是 在 大 城 市 建 筑 结 构 、 型储 罐 、 特 大
锈钢具有很好 的开发价值 。氮是一种强烈 的形 成并 扩大 奥 氏体 的元 素 ， 双相 不锈钢 的力学性 能具 有强化作 用 ， 对 同时 能够提 高焊缝 的耐点蚀性能 。研究 了 Ｔ Ｓ２ ０ Ｄ １ １经济型双相不锈钢 中 Ｎ合金元素 、 焊接 工艺 、 焊接热输 入等对
焊接热影 响区的力 学性能和抗腐蚀性能 的影 验 用 焊 接材 料化 学成 分 （ 量 分 数 。 ） 质 ％
（ ）不 同热 输入 对焊 接 接 头热 影 响 区性 能 的影 响 ２
试 验 中 ， 用 ０６，． １５２ ０ｋ／ ｍ４种不 同的热输 采 ． １０，． ，． Ｊｍ
入。
３ 试 验 结果与讨 论
分析 。
表 １ Ｔ Ｓ２ ０ Ｄ １ １钢 板 化 学 成 分 （ 量 分 数 。 ） 质 ％
２ 焊接 材 料和 焊接 工艺
体为 Ａ ＋ ％Ｎ 混合气体 和焊条 电弧焊 （ Ｍ Ｗ） 焊 ｒ２ ＳＡ ， 接材 料 的化 学成分 如 表 ２所 示 。
２ ２ 焊 接工 艺 ．
３ １母 材化 学成 分对焊 接性 能 的影响 ． 表 ３和 表 ４分 别是 实验 室 冶炼 的 ４个 钢 号焊 接接
（ ）试验 用焊 接坡 口形式 如 图 １ ３ 所示 。
头 的力 学性 能 和 腐 蚀 性 能 ， 冲击 试 样 的 尺 寸 全 部 为 ５
［１ × １ ３＇ １７ ＿１ ０ ｍｍ Ｘ５５ ｍｉ ｏ ｌ ｌ
２ １ 焊 接材 料 ． 试 验 中主 要 采 用 了 自动 氩 弧 焊 （ Ｔ Ｗ ） 保 护 气 ＧＡ ，
收 稿 日期 ： ０ １— ４—１ ２１ ０ ９ ２ ６ ２１ ０ １年 第 ９期
焊接 试 验所用 焊 接热输 入 分两 种情 况进 行选 择 ：
（ ） 材化学成分对焊接接 头热影响区性 能的影 １母 响试验中， 焊接热输入为 １０ｋ／ ｍ ． Ｊｍ 。
Ｔ １ １经 济 型 双 相 不 锈 钢 焊 接 接 头 性 能 研 究 ＤＳ ２ ０
中国钢研科技 集团有限公 司（ 北京市 １０ ８ ） ０ ０ １ 刘奇凡
李 国平
韩怀月 吴
玖
太 原 钢 铁 （集 团 ）公 司（ ３ ０ ３ ００ ０ ）
摘要
近年来 ， 节镍经济 型双相不锈钢发展很快 ， 不少 国家 都在进 行研制 ， 合 国内资源情 况 ， 结 经济 型双相不
３ ２ 热 输入 对热 影 响区性 能的影 响 ．
由于双相不锈钢焊后冷却过程 中， 热影 响区紧邻 熔合 线处 发生 ６ 的转变 ， 热 影 响 区 的力学 性 能 和 对
腐蚀性 能 都 有 重 要 影 响 ， 时 双 相 不 锈 钢 的 导 热 系 同
图 ｌ 焊 接 坡 口示 意 图
数 比奥 氏体 不 锈钢 大 ， 因此 双相 不 锈 钢 通 常采 用 较 大
表 ３ Ｔ Ｓ２ ０ Ｄ １ １钢 焊 接 接 头 力 学 性 能
表 ４ Ｔ Ｓ２ １钢 焊接 接 头 和母 材 腐 蚀 性 能 结 果 Ｄ １ ０
２１ ０ １年 第 ９期
２ ７
报 导不 多 ， 了开拓 该钢 种 的 应 用领 域 ， 于钢 厂 生 产 为 便
件 下 进 行 了接 头 焊 接 试 验 ， 要 研 究 Ｎ元 素 变 化 对 主
焊 接 接 头 性 能 的影 响 。５号 钢 研 究 了 焊 接 热 输 人 对
焊 接 性 能 的 影 响 。上 述 两 组 试 验 包 括 强 度 、 曲 、 弯 冲 击 、 间腐 蚀 和 孔 腐 蚀 ， 晶 同时 进 行 了金 相 组 织 的 观 察
运输 车辆 等 的 制 造 中 ， 济 型 双 相 不 锈 钢 取 代 ３ ４等 经 ０ 奥 氏体 不 锈钢 具有 明显 的经 济优 势 Ｊ 。
试验 使用 了 ２ ｇ真空 ＋电渣冶 炼 的热轧 钢 板 ， ５ｋ 钢 板 的厚度 为 １ ｍ， 轧钢板 都 进行 了 １００℃ 固溶 处 １ｍ 热 ５
表 １中 １号 ～４号 钢 的 Ｎ含 量 不 同 ， ０ １ ％ 在 ．８
～
０ ２ ％ 变 化 。 １号 ～４号 钢 均 在 相 同 焊 接 工 艺 条 ．５
Ｔ Ｓ２ ０ 钢 是 太 原 钢 铁 （ 团 ） 司 新 近 开 发 的 Ｄ １ １ 集 公 经 济 型双 相不锈 钢 ， 化学 成 分 与 国际 同类 钢 种 相 当 。 其 文献 报 导这 种 钢 具 有 良好 的焊 接 性 能 ， 对 该 钢 的 焊 但 接 接头 关 于力 学 性 能 和腐 蚀 性 能 等 ， 体 的相 关 数 据 具
中 图分 类 号 ： Ｔ ４ ２ Ｇ ２
氮元素
热输入
热影 响区
性能
０ 前
言
焊管等产品和结构制造厂家选择焊接工艺 和参 数 ， 进 行 了 Ｔ Ｓ １ １钢 的焊接 接 头性 能的研 究 。 Ｄ ２０
１ 试 验用 钢材 的化 学成 分
在双 相不 锈 钢 领 域 ， 年 来 开 发 了新 型 的 经 济 型 近 双相 不 锈 钢 种 。 这 类 钢 既 具 有 典 型 双 相 不 锈 钢 （ 如 ２０ ） ２５ 的高 强度 ， 同时又 含有 较低 的 Ｎ ，ｌ 紧 缺合 金 ｉｌｏ等 Ｖ 元 素 ， 大 降低 了成 本 。当 今 不 锈 钢 在 各 行 各 业 广 泛 大 使 用 的形 势 下 ， 别 是 在 大 城 市 建 筑 结 构 、 型储 罐 、 特 大
锈钢具有很好 的开发价值 。氮是一种强烈 的形 成并 扩大 奥 氏体 的元 素 ， 双相 不锈钢 的力学性 能具 有强化作 用 ， 对 同时 能够提 高焊缝 的耐点蚀性能 。研究 了 Ｔ Ｓ２ ０ Ｄ １ １经济型双相不锈钢 中 Ｎ合金元素 、 焊接 工艺 、 焊接热输 入等对
焊接热影 响区的力 学性能和抗腐蚀性能 的影 验 用 焊 接材 料化 学成 分 （ 量 分 数 。 ） 质 ％
（ ）不 同热 输入 对焊 接 接 头热 影 响 区性 能 的影 响 ２
试 验 中 ， 用 ０６，． １５２ ０ｋ／ ｍ４种不 同的热输 采 ． １０，． ，． Ｊｍ
入。
３ 试 验 结果与讨 论
分析 。
表 １ Ｔ Ｓ２ ０ Ｄ １ １钢 板 化 学 成 分 （ 量 分 数 。 ） 质 ％
２ 焊接 材 料和 焊接 工艺
体为 Ａ ＋ ％Ｎ 混合气体 和焊条 电弧焊 （ Ｍ Ｗ） 焊 ｒ２ ＳＡ ， 接材 料 的化 学成分 如 表 ２所 示 。
２ ２ 焊 接工 艺 ．
３ １母 材化 学成 分对焊 接性 能 的影响 ． 表 ３和 表 ４分 别是 实验 室 冶炼 的 ４个 钢 号焊 接接
（ ）试验 用焊 接坡 口形式 如 图 １ ３ 所示 。
头 的力 学性 能 和 腐 蚀 性 能 ， 冲击 试 样 的 尺 寸 全 部 为 ５
［１ × １ ３＇ １７ ＿１ ０ ｍｍ Ｘ５５ ｍｉ ｏ ｌ ｌ
２ １ 焊 接材 料 ． 试 验 中主 要 采 用 了 自动 氩 弧 焊 （ Ｔ Ｗ ） 保 护 气 ＧＡ ，
收 稿 日期 ： ０ １— ４—１ ２１ ０ ９ ２ ６ ２１ ０ １年 第 ９期
焊接 试 验所用 焊 接热输 入 分两 种情 况进 行选 择 ：
（ ） 材化学成分对焊接接 头热影响区性 能的影 １母 响试验中， 焊接热输入为 １０ｋ／ ｍ ． Ｊｍ 。
Ｔ １ １经 济 型 双 相 不 锈 钢 焊 接 接 头 性 能 研 究 ＤＳ ２ ０
中国钢研科技 集团有限公 司（ 北京市 １０ ８ ） ０ ０ １ 刘奇凡
李 国平
韩怀月 吴
玖
太 原 钢 铁 （集 团 ）公 司（ ３ ０ ３ ００ ０ ）
摘要
近年来 ， 节镍经济 型双相不锈钢发展很快 ， 不少 国家 都在进 行研制 ， 合 国内资源情 况 ， 结 经济 型双相不
３ ２ 热 输入 对热 影 响区性 能的影 响 ．
由于双相不锈钢焊后冷却过程 中， 热影 响区紧邻 熔合 线处 发生 ６ 的转变 ， 热 影 响 区 的力学 性 能 和 对
腐蚀性 能 都 有 重 要 影 响 ， 时 双 相 不 锈 钢 的 导 热 系 同
图 ｌ 焊 接 坡 口示 意 图
数 比奥 氏体 不 锈钢 大 ， 因此 双相 不 锈 钢 通 常采 用 较 大
表 ３ Ｔ Ｓ２ ０ Ｄ １ １钢 焊 接 接 头 力 学 性 能
表 ４ Ｔ Ｓ２ １钢 焊接 接 头 和母 材 腐 蚀 性 能 结 果 Ｄ １ ０
２１ ０ １年 第 ９期
２ ７
报 导不 多 ， 了开拓 该钢 种 的 应 用领 域 ， 于钢 厂 生 产 为 便
件 下 进 行 了接 头 焊 接 试 验 ， 要 研 究 Ｎ元 素 变 化 对 主
焊 接 接 头 性 能 的影 响 。５号 钢 研 究 了 焊 接 热 输 人 对
焊 接 性 能 的 影 响 。上 述 两 组 试 验 包 括 强 度 、 曲 、 弯 冲 击 、 间腐 蚀 和 孔 腐 蚀 ， 晶 同时 进 行 了金 相 组 织 的 观 察
运输 车辆 等 的 制 造 中 ， 济 型 双 相 不 锈 钢 取 代 ３ ４等 经 ０ 奥 氏体 不 锈钢 具有 明显 的经 济优 势 Ｊ 。
试验 使用 了 ２ ｇ真空 ＋电渣冶 炼 的热轧 钢 板 ， ５ｋ 钢 板 的厚度 为 １ ｍ， 轧钢板 都 进行 了 １００℃ 固溶 处 １ｍ 热 ５