钛焊接氧化介绍

本文摘要：（由ai生成）本研究对比了双相钢2205钨极氩弧焊中纯氩与氩+氮混合气的焊接性能。试验采用相同规格的试板和参数，对焊接后的铁素体含量、力学性能和腐蚀性能进行了评估。结果显示，两种气体焊接的铁素体含量均达标，但氩+氮混合气焊接的铁素体含量略低。在力学性能方面，氩+氮焊接的冲击功平均值优于纯氩焊接。腐蚀试验表明，氩+氮焊接的试样在GB/T4334E-2020试验中表现更佳，腐蚀率更低。因此，氩+氮混合气焊接更适合用于获得高质量的双相钢焊缝。前言：双相钢的氩弧焊焊接在相关文献及厂家资料里都推荐在氩气中加入一定比列的氮气进行焊接，能够促进奥氏体的形成，使焊缝金属的两相更为均衡。大概在2006年的时候也想进行相关的工艺改进，用98%Ar+2%N2给焊工进行焊接试验时，焊工很排斥，说在熔池中有很多气孔，觉得焊缝中也肯定有气孔，那个时候我也年轻，这个事情就不了了之了。受到前两年进行2507埋弧焊事件的启发（具体事例参见之前发的2507埋弧焊气孔的那篇文章），觉得还是要把双相钢用混合气的这个事情做起来，通过具体的数据搞清楚，双相钢的焊接纯氩与氩+氮的区别到底时什么？书上都说好，自己搞清楚才是王道。试验过程：①准备两副试板，相同材料，相同厂家，相同炉批号，相同规格。经过比较选择了山西太钢的ASMESA240MS32205试板尺寸为400×125×10mm，4件。②试板坡口形式为X形坡口，坡口角度为60°，没有钝边，组对间隙为3mm。③第一副试板采用纯氩焊接，焊枪保护气及试板背面保护气都为99.99%Ar。第二副试板采用氩+氮的混合气进行焊接，焊枪保护气为98%Ar+2%N2，试板背面保护气还是99.99%Ar。④为了减少其他因素的影响，这两块试板都由同一个焊工用相同的参数进行焊接。焊接材料选择了昆山京雷的GTS-2209(ASME牌号ER2209)，焊丝直径2.4mm。焊接参数如下：焊道布置图如下：⑤两副试板焊接完毕后按NB/T47013.2-2015进行了拍片，都是Ⅰ级片。⑥对两副试板焊缝分别用手持式铁素体仪（德国FischerFMP30）进行了铁素体的测量，数据如下：这两种情况的铁素体含量都满足一般的双相钢焊接对铁素体的要求，混合气的铁素体含量整体上比用纯氩的低10左右。⑦两副试板进行了理化试验，拉伸数据如下：由下图可以看出两副试板的抗拉强度区别不大，说明焊接接头的抗拉强度都大于母材，都断在了母材上，这个抗拉强度代表的是母材的抗拉强度，而两副试板都是使用的相同的母材，所以出现了这种情况。弯曲试验是进行的侧弯，每块试板都取了4个试件，弯芯直径为40mm，弯曲角度为180°，两副试板都合格，未出现任何裂纹。说明这两种情况焊接接头的塑性都没有问题。按照ASTMA923B法的要求进行了-40℃的冲击，数据如下：第一副试板焊缝区的冲击功平均值为：166J，热影响区冲击功平均值为：148J。第二副试板焊缝区的冲击功平均值为：197J，热影响区冲击功平均值为：135J。这两块试板都满足ASTMA923B法中2205的冲击功要求,母材及热影响区（冲击标准试件）≥54J，焊缝（冲击标准试件）≥34J。第二副试板（氩+氮焊接）的焊缝冲击功平均值要比第一副试板（纯氩焊接）的要大31J，与铁素体含量检测一致。力学性能试验之后进行了腐蚀试验，分别进行了GB/T4334E-2020和ASTMA923C-2014试样，第一块试板（纯氩焊接）腐蚀数据如下：从上图可以看出按照GB/T4334E-2020试验的两个试件中有一个出现了裂纹，被判了不合格。按照ASTMA923C-2014两个试件的腐蚀率为4.50mdd和1.25mdd，平均值为2.875mdd，数据符合标准要求。第二块试板（氩+氮焊接）腐蚀数据如下：从上图可以看出按照GB/T4334E-2020试验的两个试件均无裂纹，合格。按照ASTMA923C-2014两个试件的腐蚀率分别为0.25mdd和1.00mdd，平均值为0.625mdd。数据符合标准要求。‍将两块试板腐蚀数据进行对比发现，用混合气焊接的试样GB/T4334E试验结果要优于纯氩焊接，纯氩焊接的没有通过这个试验。而按照ASTMA923C法，两种情况的数据都通过了标准要求，但通过数据对比后发现，混合气的腐蚀率平均值为0.625mdd，而纯氩焊接的的腐蚀率为2.875mdd，混合气的腐蚀率明显要优于纯氩焊接的情况。‍⑧结论：1.双相钢2205的钨极氩弧焊，采用纯氩和氩+氮焊接力学性能都能满足标准要求。氩+氮的力学性能更优异，在抗拉强度相差不大的情况下，冲击功更高。2.腐蚀试验，明显氩+氮焊接的情况更好，纯氩焊接GB/T4334E没有合格，虽然二者都能通过ASTMA923C，但氩+氮混合气焊接的试样腐蚀率更低。3.要想获得更高质量的双相钢焊缝，氩+氮混合气是一个更好的选择。来源：压力容器焊接