文献类型：学位论文

作　　者：刘成

导　　师：尹立孟 张宇鹏

授予单位：重庆科技学院

授予学位：硕士

学位年度：2019

语　　种：中文

摘　　要：双相不锈钢焊后接头铁素体/奥氏体(α/γ)比例失衡严重限制了双相不锈钢的使用范围。冷金属过渡焊接(Cold Metal Transfer,CMT)技术具有无飞溅、低热输入、高效优质等优势,是近年来发展的一种新型焊接方法。本文将双丝CMT(Twin-CMT)焊接技术应用于16 mm厚2205双相不锈钢焊接,采用ER2209实心焊丝,研究了双丝焊接过程的熔滴过渡行为、电流电压波形控制特点与焊缝成形特征,然后开发了不同双丝匹配模式下的多层多道焊接工艺,采用数值模拟对2205(Duplex Stainless Steel,DSS)焊接过程中的温度场、应力场进行了研究。采用高速摄像和焊接电信号同步采集系统对“前丝脉冲—后丝CMT”、“前丝CMT—后丝CMT”熔滴过渡过程进行分析焊接过程的实时电流电压波形特点。随着脉冲前丝电流增加,脉冲熔滴经历了粗滴-射滴-射流过渡,CMT熔滴过渡方式基本不变;脉冲焊丝的熔滴频率明显高于CMT过渡频率;四因素三水平焊缝成形正交试验发现不同双丝CMT匹配方式均获得良好的焊缝成形参数。保持前/后丝电流为270/155 A,同时控制焊接速度以改变线能量(热输入),对比前丝脉冲/CMT—后丝CMT两种工艺在16 mm厚V型坡口多层多道焊试验结果并进行检测,运用OM、SEM、XRD等表征手段对2205DSS焊接接头不同区域的组织形貌进行观察,并检测了其力学性能(拉伸、低温冲击、显微硬度),接着分别测定了其阻抗、极化曲线、微区电化学(SVET)测量局部电流密度。获得如下试验结果:(1)焊接接头中的相比例出现较大偏差,热影响区和焊缝区组织状态差异较大,且焊缝区的上、中、下部出现组织的不均匀性。(2)力学性能的表征结果表明两工艺下均可以获得抗拉强度s≥620 MPa,延伸率d≥20%,低温冲击功A≥60 J的焊接接头,满足双相不锈钢的工程焊接要求。(3)脉冲前丝的低温冲击韧性优于前丝CMT工艺,但是其接头耐腐�

关 键 词：2205双相不锈钢  双丝CMT焊  组织性能  温度场  应力变形

分 类 号：TE973.3]