双相不锈钢与奥氏体不锈钢的焊接工艺研究

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双相不锈钢1.4507作为耐蚀材料应用于施工现场,并与奥氏体不锈钢连接.由于双相不锈钢和奥氏体不锈钢在成分、组织、性能上的差异,导致其接头区存在不均匀性,接头性能变差,对设备造成损害.为此,采用双相不锈钢1.4507与奥氏体不锈钢1.4404进行焊接工艺试验,验证其焊接接头的性能.研究表明:通过选择合适的焊接材料,严格控制焊接参数,同时在产品焊接中进行严格质量控制,完全可以获得优良的焊接接头,保证设备性能的完整性.
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研究含稳定化元素Nb的Type 347H奥氏体不锈钢焊接接头在稳定化处理、固溶处理及焊态3种热循环条件下的性能变化规律.试验结果表明:3种热循环条件下,焊接接头性能均可满足使用需求;稳定化处理后,Type 347H不锈钢焊接接头的室温抗拉强度最高,580℃抗拉强度最低、屈强比最高,室温冲击韧度最差,焊接接头硬度最高,较其他热循环条件有更高的硬化倾向;固溶处理和焊态下的焊接接头性能较稳定化处理表现更均衡.
扭力杆是影响气动离合器使用寿命的关键零件,不但要求两端圆弧表面具有较高的耐磨性,而且整体具有优良的韧性.多数企业采用40C r钢、42C r M o钢、45钢等经调质处理后制备扭力杆,但是经常因表面硬度不足而磨损,影响了气动离合器的整体使用寿命.以提高扭力杆使用寿命为研究目的,采用了20CrMnTi钢渗碳处理后制备扭力杆的方法,分析了渗碳热处理对20CrMnTi钢扭力杆组织和力学性能的影响,并与40Cr钢扭力杆进行对比.研究结果显示,20CrMnTi钢扭力杆具有优良的表面耐磨性和整体韧性,客户使用效果明显
固定采煤机耳座的高强螺柱在安装打压过程中突然发生断裂,通过金相分析、断口观察、成分分析以及力学性能测试,结果表明:螺柱在使用前存在横向裂纹是造成脆断的直接原因,高强螺柱表面的渗碳层、表面硬度偏高、不良的调直方式是产生横向裂纹的本质原因.因此,建议调整制造工序,改变工艺路线为:粗加工→调质→合金成形刀具车削螺纹,可有效地避免高强螺柱的热处理变形,防止裂纹的产生.
从屈服强度为690M P a级的海洋工程用高强韧钢的化学成分及性能入手,结合前期冷裂试验的相关数据对其焊接性进行分析,通过选择合理的坡口及焊接参数,采用自行研制的金属粉药芯焊丝进行焊接试验.结果表明:接头性能优良,满足规范要求,达到可在海洋工程中广泛应用的目的.
304不锈钢弯头在使用过程中发生开裂.通过宏观观察、金相检测、扫描电镜断口观察及能谱分析等方法进行了研究分析.结果表明:弯头失效模式为应力腐蚀开裂失效,弯头经冷变形后未经去应力处理,自身存在较大拉应力,在腐蚀介质作用下产生了应力腐蚀开裂.
为使耐候钢配套埋弧焊丝及焊剂熔敷金属的耐候指数不低于6.5,在S J101氟碱型烧结焊剂的基础上,通过合金化处理,研究了不同Ni、Cu、Mo合金添加量的焊剂与焊丝TH550-NQ-Ⅲ匹配时,其熔敷金属的力学性能和耐候指数.
通过对T C4钛合金采用先大气热氧化后真空扩散处理的方式,然后分别对热氧化后和进一步真空扩散后的试样观察组织形貌,测量显微硬度,并进行摩擦磨损试验.结果表明:T C4钛合金热氧化后表面生成厚度较薄的氧化层,表面硬度能达到822H V,耐磨性有显著提升,但在氧化层以下与基体相同.进一步真空扩散之后,氧化层与基体化为一体,耐磨性进一步提高,而在距表面209μm的位置硬度值仍能维持在400HV.
通过热处理工艺试验,在-70~20℃内测量40CrNiMo钢V型缺口冲击吸收能量,研究该材料的低温冲击性能和断口形貌.试验结果表明:随着温度的降低,冲击吸收能量也随之降低,且在-70~-40℃之间冲击吸收能量下降最为明显.从断口形貌分析,40C r N i M o钢韧脆转变温度约为-60℃,从而为该材料在低温条件下应用提供了理论依据.
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