Estudio de propiedades mecánicas de juntas soldadas de acero inoxidable dúplex

   El acero inoxidable dúplex tiene la misma proporción de ferrita y austenita, y tiene excelentes propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión. Es ampliamente utilizado en petroquímica, transporte, ingeniería marina y otros campos. El acero inoxidable dúplex 2205 es un representante típico de la segunda generación de acero inoxidable dúplex, y la proporción de producción y aplicación global es tan alta como 80%. Como proceso indispensable en el procesamiento de materiales, la soldadura tiene un impacto profundo en la producción, aplicación y promoción del acero inoxidable dúplex.

Sin embargo, bajo la acción del ciclo térmico de soldadura durante el proceso de soldadura, el metal base y el metal depositado por la soldadura son propensos a una serie de complejas transiciones de fase y migración de elementos bajo las inestables condiciones de calentamiento de calentamiento rápido y enfriamiento rápido. La organización y el desempeño general tienen un gran impacto. Por lo tanto, el valor de investigación teórico de la soldabilidad del acero inoxidable dúplex es garantizar que la zona afectada por el calor y el área de soldadura de la junta soldada obtengan la relación de dos fases adecuada mediante el establecimiento de parámetros de proceso adecuados; previene la precipitación dañina de la segunda fase causada por el calentamiento y enfriamiento de la soldadura y causa la fragilidad.

Nuestros técnicos utilizan el método de soldadura automática por arco sumergido y soldadura por arco sumergido con alambre tubular con protección de gas para soldar acero inoxidable dúplex SAF2205, centrándose en el efecto de los diferentes parámetros del proceso de soldadura en la microestructura y las propiedades mecánicas de las uniones soldadas. influencias.

El material base utilizado para la prueba es el acero inoxidable dúplex SAF2205 producido por la empresa sueca Avesta, con un espesor de placa de 12 mm; el material de soldadura también lo proporciona la empresa, el grado de alambre con núcleo de fundente es Avesta FCW-2D2205 / Φ1.2mm, y el alambre de soldadura por arco sumergido y el grado de fundente es Avesta2205 /Φ3.2mm, Avesta Flux805.

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Se utilizaron tres procesos de soldadura diferentes para llevar a cabo experimentos de soldadura a tope de placa plana en acero inoxidable dúplex 2205. Después de la soldadura, se observa la microestructura de la junta con un microscopio metalúrgico y SEM. La fracción de volumen de austenita se determina mediante el método de rejilla, en referencia a la norma ASTM E562, y la prueba de rendimiento mecánico se realiza de acuerdo con las regulaciones de la Sociedad de Clasificación de China "Materiales y Reglas de Soldadura".

En términos generales, la austenita juega un papel decisivo en la mejora de la ductilidad del acero inoxidable dúplex. Dentro de un cierto rango, la energía de absorción de impacto del material se correlaciona positivamente con el contenido de austenita. Investigaciones posteriores encontraron que la tenacidad al impacto de las juntas de acero inoxidable dúplex no solo está relacionada con sus dos fases, sino que también está estrechamente relacionada con la precipitación de fases secundarias dañinas. La precipitación de una pequeña cantidad de fase σ puede reducir significativamente la tenacidad del material al impacto.

En el proceso de soldadura de múltiples capas y múltiples pasadas, el tratamiento térmico del cordón de soldadura subsiguiente afecta directamente la velocidad de enfriamiento del metal depositado por la soldadura. Cuanto mayor sea la cantidad de metal de aportación posterior y más cordón de soldadura, menor será la velocidad de enfriamiento, lo que aumenta aún más la posibilidad de precipitación de la fase σ y la fase γ2.

La microestructura de las uniones soldadas de acero inoxidable dúplex consta de dos fases de ferrita y austenita. Excepto por el proceso de soldadura combinado V-groove SAW + FCAW, la proporción de austenita en el cordón de soldadura inferior de la muestra de unión es demasiado grande, las otras muestras son austenita La proporción de cuerpo es cercana a la del metal base, alrededor de 50 %, y la proporción de austenita HAZ es generalmente menor que la de la zona de soldadura.