0Cr13Ni5Mo不銹鋼焊接接頭的組織和性能及熱處理研究.pdf

1、隨著我國水利資源的開發(fā)和利用，大型機(jī)組不斷地涌現(xiàn)，大直徑轉(zhuǎn)輪的質(zhì)量有著越來越重要的作用。國內(nèi)已建成的大型電站中，直徑超過6米的大直徑轉(zhuǎn)輪，在投運(yùn)后都不同程度的出現(xiàn)了裂紋，已嚴(yán)重危及到機(jī)組的安全運(yùn)行。一些電站被迫幾個(gè)月停機(jī)處理裂紋，大大降低了電站的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)大型轉(zhuǎn)輪焊接接頭的微觀組織分析，進(jìn)而能夠了解裂紋的形成與焊接接頭微觀組織和性能之間的關(guān)系。因此，本文用焊接材料 HS135和 HS367對(duì)0Cr13Ni5Mo不銹鋼鋼板和精鑄件進(jìn)行焊

2、接，并對(duì)焊接接頭進(jìn)行了焊態(tài)和熱處理態(tài)的微觀組織和力學(xué)性能分析，為防止大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的形成提供理論指導(dǎo)意義。
　　研究結(jié)果表明，采用HS135、HS367焊接材料焊接的0Cr13Ni5Mo不銹鋼精鑄件和鋼板的焊接接頭焊態(tài)的組織為板條狀馬氏體，粗晶區(qū)晶粒度6級(jí)，細(xì)晶區(qū)晶粒度10級(jí)，接頭各部位組織過渡均勻，接頭組織未見明顯粗化現(xiàn)象。HS135焊接的0Cr13Ni5Mo不銹鋼的接頭經(jīng)正火處理后得到馬氏體組織；一次回火后的組織為回火馬氏

3、體和少量的殘余奧氏體；二次回火后，接頭組織仍為回火馬氏體，殘余奧氏體量增加。
　　對(duì)焊接接頭焊態(tài)的力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明，HS135焊絲焊接的鋼板的拉伸性能，沖擊性能和顯微硬度結(jié)果都優(yōu)于 HS135焊絲焊接的精鑄件的結(jié)果；HS135焊絲焊接的鋼板和精鑄件的強(qiáng)度高于 HS367焊絲焊接的鋼板和精鑄件的強(qiáng)度，但是塑韌性低于 HS367焊絲焊接的材料；0Cr13Ni5Mo不銹鋼鋼板的疲勞性能稍微好于精鑄件的，焊接接頭的性能與0Cr13Ni

4、5Mo鋼板材料和精煉0Cr13Ni5Mo鑄鋼材料性能相近。
　　對(duì)熱處理后的焊接接頭進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明，HS135和 HS367焊接的0Cr13Ni5Mo不銹鋼鋼板和精鑄件經(jīng)正火+回火處理后，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率和斷面收縮率較焊態(tài)的有所提高；經(jīng)一次回火和二次回火，焊接接頭的強(qiáng)度下降，塑韌性提高。HS135焊接的材料的焊接接頭斷裂在母材區(qū)，而HS367焊接的材料的焊接接頭斷裂在焊縫區(qū)。
　　沖擊韌性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，一

5、次回火和二次回火后的沖擊韌性比焊態(tài)的和正火的都高，一次回火和二次回火的沖擊韌性相差不大。顯微硬度測(cè)試結(jié)果表明，經(jīng)正火+回火處理后和焊態(tài)的硬度相差不大，一次回火后的顯微硬度大于二次回火后的顯微硬度，但是都低于焊態(tài)和經(jīng)正火+回火處理的顯微硬度。對(duì)熱處理后 HS135焊接的0Cr13Ni5Mo不銹鋼精鑄件的焊接接頭疲勞測(cè)試結(jié)果表明，正火+回火的疲勞性能高于原始態(tài)的，一次回火和二次回火的疲勞性能均低于原始態(tài)的且相差不大，一次回火的疲勞性能稍微高