1Cr17Mn6Ni5N不锈钢高频焊缝组织与性能研究

摘要

不锈钢焊管以其优异的抗腐蚀性能和力学性能在日常生活中得到了广泛应用，但在高频焊接过程中，由于极易产生焊接缺陷，制约了其在石油工程领域的应用。本文通过大量的高频焊接工艺试验、焊缝微观组织分析、腐蚀试验等，研究了1Cr17Mn6Ni5N奥氏体不锈钢不同高频焊接参数下焊缝的显微组织、力学性能和耐蚀性能。
　　通过研究高频焊接参数对焊缝成形性的影响，结果表明：相同焊接速度下，随着焊接热输入的增加，焊缝宽度变宽，外毛刺余高增加；相同焊接热输入下，随着焊接速度（≤10m/min）的增加，焊缝成形质量变好。
　　通过研究高频焊接参数对焊缝显微组织和力学性能的影响，结果表明：1Cr17Mn6Ni5N奥氏体不锈钢高频焊缝显微组织以奥氏体（A）+δ铁素体为主；当焊接速度一定，焊接热输入小于380 kJ/m时，随焊接热输入的增加焊缝中δ铁素体含量增加；焊接热输入大于380 kJ/m时，随焊接热输入的增加焊缝中δ铁素体含量减少，并析出σ脆性相，焊缝硬度显著增加，塑性、韧性降低；不锈钢高频焊接过程中焊缝会产生大量氧化物夹杂，使焊缝塑性、韧性显著降低，通过添加惰性气体（氩气）保护，可有效控制焊缝氧化物夹杂的产生，显著改善不锈钢高频焊缝的塑性和韧性。
　　通过研究母材及高频焊缝的耐蚀性能，结果表明：1Cr17Mn6Ni5N奥氏体不锈钢母材对晶间腐蚀不敏感，但在450℃~800℃温度区间内加热时晶界会析出Cr23C6和Cr7C3，形成贫铬区，降低母材耐蚀性，通过快速冷却可以减少或避免贫铬现象；母材及高频焊缝对硫化氢应力腐蚀和氢致开裂腐蚀不敏感。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 1Cr17Mn6Ni5N不锈钢的焊接性

1.3 高频焊接的原理及特点

1.4 不锈钢高频焊的研究现状

1.5 本课题的主要研究内容

第二章 1Cr17Mn6Ni5N不锈钢高频焊接试验

2.1 试验材料

2.2 试验方法和步骤

2.3 试验结果分析

2.4 本章小结

第三章 高频焊缝显微组织与力学性能研究

3.1 焊缝显微组织分析

3.2 焊缝力学性能研究

3.3 焊缝夹杂物分析

3.4 气体保护下不锈钢的高频焊接

3.5 本章小结

第四章 1Cr17Mn6Ni5N不锈钢母材及高频焊缝耐蚀性研究

4.1 晶间腐蚀试验

4.2 抗硫化氢应力腐蚀开裂试验

4.3 抗氢致开裂试验

4.4 本章小结

第五章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文