双相不锈钢焊接变形控制控制与矫正技术研究(附件)【字数：11202】
摘 要摘 要双相不锈钢自上世纪被研发后，其应用范围越来越广。但是在其性能的研究仍然不够深入。因而，本课题实验选取现今使用最为广泛的焊接方法手工电弧焊作为本课题实验的焊接方法对2205双相不锈钢板材进行焊接，然后根据实验方案观察板材接头，分析其宏观变形，再进行探讨。 本课题实验通过对其焊接后接头金相组织的观察，分析其焊接接头微观组织，发现焊接热循环时长影响奥氏体和铁素体两相的转化；根据板材拉伸断口形貌，判断出拉伸过程中应力集中影响断口断裂位置；最后从对2205双相不锈钢采取不同焊接方式所发生变形情况分析、比较，得出焊接方式和焊接参数共同影响双相不锈钢的横向收缩变形和角变形这一结论。通过本文实验研究和结论，期待为现今对2205双相不锈钢的研究提供数据的参考。关键词: 2205双相不锈钢,手工电弧焊,焊接接头,变形
Keywords：2205 duplex stainless steel,SMAW, Welded joints,Deform 目 录
第一章 绪论 1
1.1双相不锈钢的概述 1
1.2 双相不锈钢的历史发展、性能及应用 1
1.2.1双相不锈钢的历史发展 1
1.2.2双相不锈钢性能特点 2
1.2.3双相不锈钢应用领域 3
1.3 双相不锈钢的焊接性 4
1.3.1常用的对双相不锈钢的焊接方法 4
1.3.2双相不锈钢工艺焊接性 6
1.4 双相不锈钢焊接变形的相关实验研究 6
1.5 选题背景及意义 7
1.6 本课题的主要研究内容 8
第二章 实验材料设备及研究方法 9
2.1 实验材料 9
2.2实验设备及步骤 10
2.2.1实验设备 10
2.2.2实验参数 12
2.2.3焊前准备 12
2.3 焊接接头性能测试 13
第三章 实验分析与讨论 15
3.1 金相组织 15
3.2 拉伸断口实验分析 17
3.3 宏观变形分析 21
3.4 变形控制与消除 25
3. style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
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第一章 绪论 1
1.1双相不锈钢的概述 1
1.2 双相不锈钢的历史发展、性能及应用 1
1.2.1双相不锈钢的历史发展 1
1.2.2双相不锈钢性能特点 2
1.2.3双相不锈钢应用领域 3
1.3 双相不锈钢的焊接性 4
1.3.1常用的对双相不锈钢的焊接方法 4
1.3.2双相不锈钢工艺焊接性 6
1.4 双相不锈钢焊接变形的相关实验研究 6
1.5 选题背景及意义 7
1.6 本课题的主要研究内容 8
第二章 实验材料设备及研究方法 9
2.1 实验材料 9
2.2实验设备及步骤 10
2.2.1实验设备 10
2.2.2实验参数 12
2.2.3焊前准备 12
2.3 焊接接头性能测试 13
第三章 实验分析与讨论 15
3.1 金相组织 15
3.2 拉伸断口实验分析 17
3.3 宏观变形分析 21
3.4 变形控制与消除 25
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4.1 变形控制 25
3.4.2 变形消除 26
结 论 28
致 谢 29
参考文献 30
第一章 绪论
1.1双相不锈钢的概述
双相不锈钢（Duplex Stainless Steel简称DSS）指铁素体和奥氏体各约占一半，且含量都至少需要占总体30％的不锈钢[1]。有铁素体和奥氏体不锈钢的特点，所以相比于铁素体来说，具有更高的塑性和韧性。
双相不锈钢在当下的生产发展中是一种节约镍、优质经济的高性价比的新材料,其在工农业和军事领域的发展都具有良好的前景，已经成为了一种新的与奥氏体型、铁素体型不锈钢地位相当的新型不锈钢。并且在新时代的不锈钢的应用领域，双相不锈钢占据的地位愈来愈重要，被公认为21世纪主流不锈钢钢种[23]。当下，2205双相不锈钢的研究仍然作为一个难以完全解决的问题困扰世人，本文将围绕其变形控制展开探索研究。
1.2双相不锈钢的历史发展、性能及应用
1.2.1双相不锈钢的历史发展
双相不锈钢从诞生到现今已有70余年的历史背景。自上世纪30年代的瑞典首先在实验室里人类第一次研制出双相不锈钢以来，至今其已经历了三代的发展与变迁。随后到60年代中期，瑞典又再次研制出了对后世影响深远的3RE60钢，它具有当时已存在的超低碳特性，含铬约占总体的18%，拥有良好的成形性能，可广泛代替AISI304L，316L用作耐氯离子应力腐蚀的材料[4]。
到了70年代以后，伴随着AOD和VOD的二次精炼技术等方法的现世和技术发展，超低碳钢(含量<0.03%)可以较为容易的被提炼而出。通过研究探索氮元素的特性，被分析比较筛选出以作奥氏体形成元素使双相不锈钢耐腐蚀性能得以提高，以此将第一代双相不锈钢的缺陷得到弥补，创造了新型第二代含氮元素的双相不锈钢，其中以瑞典企业中的Sandvik公司所研制开发的编号SAF2205的双相不锈钢为第二代双相不锈钢的代表[5,6]。
再到第三次工业革命的80年代，超级双相不锈钢(简称Super DSS)的问世代表着第三代双相不锈钢开始发展，有SAF2507，UR52N，Zeron100等代表牌号的钢 种的含碳量都及低(约在0.01～0.02％范围)，并且其钼和氮元素含量较高(Mo 1～4％，N 0.1～0.3％)。Super DSS的耐孔蚀性能良好，并且其孔蚀当量超过40[7]。八十年代至今，双相不锈钢在愈来愈多的方向都得以发展，在纸浆和造纸工业、石油化学与化工、食品与轻工工业、运输业、海水淡化和新能源与环保领域都有重要位置[8]。
我国相比较于发达国家来说，双相不锈钢的研制和发展的起步和进程都比较晚。我国的双相不锈钢的发展自20世纪70年代中期才开始，首先是北京钢研总院在双相不锈钢领域展开研究，其研发出来的00Cr18Ni5Mo3Si2编号双相不锈钢被国家纳为GB1220，GB3280，GB4237标准。其后，由于我国历史区域原因的影响，我国资源所存在情况不同于其他国家，我国的52研究所在分析国外双相不锈钢有一定发展的规模上，自我研发出编号SG52的稀土双相不锈钢，具有抗点蚀当量不小于40的特点。其特性是采用稀土改良刚性的方法，通过氮来代替金属元素镍，使其具备如力学、工艺和抗腐蚀性能[8]等良好的性能。当前，我国的双相不锈钢进程依旧仅和国际第二代双相不锈钢的发展状况水平相当，我国的双相不锈钢钢中的含氮量大约处于0.2%左右。而相对于国外来说，其双相不锈钢含氮量约为0.25%，0.35%左右，但是我国仍继续在实验室里研究发展，AOD技术精炼工艺以及连铸工艺的良性发展将继续帮助我国在超级双相不锈钢研发的继续进步，迈进国际级领先水平。
1.2.2双相不锈钢性能特点
(1)具有良好的综合力学性能[9]，且具有抗拉强度和疲劳强度都比较高的特性，其屈服强度大约是304奥氏体不锈钢屈服强度的两倍，不同于对脆性较为敏感的铁素体不锈钢；
(2)含金属元素钼的双相不锈钢其耐孔蚀性能良好，相同的情况下，双相不锈钢的临界孔蚀电位不弱于奥氏体不锈钢；
(3)低铬双相不锈钢具有更大的热加工温度区间，并且变形抗力小。
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