超純鐵素體不鏽鋼均質熱影響區材料製備方法與流程

2023-09-21 14:26:30 2

本發明屬於超純鐵素體不鏽鋼焊接及應用的技術領域，具體為一種短路加熱超純鐵素體不鏽鋼均質熱影響區製備方法。

背景技術：
近年來，由於鎳元素價格的提高，導致奧氏體不鏽鋼的生產成本逐漸增加；而隨著煉鋼設備及冶煉技術的發展，綜合性能好、成本低廉的鐵素體不鏽鋼已經生產。鐵素體不鏽鋼因其具有熱膨脹係數小、熱導率低、抗高溫氧化性強、耐蝕性能好等優點在暖氣設備、太陽能集熱管、城市供水管等領域得到了廣泛的應用。超純鐵素體不鏽鋼無相變產生，在焊接過程中伴隨著熱影響區的晶粒長大，從而導致焊接接頭力學性能的下降，成為焊接接頭的薄弱環節；而且由於焊接過程是一個極其不均勻的過程，焊接熱影響區的組織極其不均勻且尺寸極小。因此，針對超純鐵素體不鏽鋼焊接熱影響區的研究難以有效進行。目前，均質鐵素體不鏽鋼熱影響區材料的製備，主要通過Gleeble熱模擬試驗機來實現。但是，該方法需要設備複雜，價格昂貴。

技術實現要素：
本發明的目的是針對超純鐵素體不鏽鋼焊接熱影響區組織不均勻，尺寸過小，不利於對焊接熱影響區的性能研究，通過均質焊接熱影響區材料的製備，以滿足試驗研究需要。本發明是採用如下技術方案實現的：一種超純鐵素體不鏽鋼均質熱影響區材料製備方法，包括兩部分，第一部分採用紅外熱像儀測量焊接過程中的溫度變化，得出熱影響區的溫度變化曲線；第二部分採用焊接電源短路加熱方法，對超純鐵素體不鏽鋼材料進行加熱；短路加熱同時採用紅外熱像儀測量加熱過程中的溫度變化，並與焊接時熱影響區溫度變化相對應，最終製備出均勻熱影響區材料。具體步驟如下：、焊接過程中熱影響區的溫度變化曲線測量（1）、預處理超純鐵素體不鏽鋼焊接試板對兩塊，尺寸、規格一樣的超純鐵素體不鏽鋼焊接試板開坡口，單面坡口角度為30°；用乙醇對兩塊超純鐵素體不鏽鋼焊接試板進行擦洗，使焊接部位潔淨。（2）、對超純鐵素體不鏽鋼焊接試板進行鎢極氬弧焊，採用氬氣保護並添加奧氏體不鏽鋼焊絲完成；同時對焊接過程中焊接熱影響區的熱循環曲線進行記錄；A、將兩塊尺寸、規格一樣的超純鐵素體不鏽鋼焊接試板水平放置於焊接工作檯上，並將被焊部位進行點固；B、將紅外熱像儀對準超純鐵素體不鏽鋼焊接試板被焊區域，紅外熱像儀與水平方向夾角呈45°；C、安裝奧氏體不鏽鋼焊絲，使焊絲尖端處於坡口中心處；D、啟動焊接裝置，調節焊接電壓和電流，電弧作用於焊接試板和焊絲；調節焊接速度；正面焊接完成後，將焊接接頭冷卻至室溫；F、焊接同時啟動紅外熱像儀對焊接過程熱影響區的熱循環曲線進行記錄；G、將已經完成正面焊接的不鏽鋼鋼板反面朝上，採用相同的焊接工藝參數進行焊接，完成反面焊接，焊接後冷卻至室溫；H、關閉鎢極氬弧焊焊機電源，停止焊接，關閉紅外熱像儀，取出被焊不鏽鋼板；I、從紅外熱像儀提取並記錄焊接熱影響區的熱循環曲線。、超純鐵素體不鏽鋼均質焊接熱影響區的製備a、固定超純鐵素體不鏽鋼加熱試板將被加熱的超純鐵素體不鏽鋼加熱試板兩端加持在固定裝置的固定卡具上，使加熱試板水平固定；b、安裝焊接電源加熱設備，將鎢極氬弧焊機的正負極分別夾持在加熱試板的兩側；c、安裝調試紅外熱像儀，鏡頭正對加熱試板；d、啟動焊接電源，調節通電時間和加熱電流，同時啟動紅外熱像儀對加熱過程熱影響區的熱循環曲線進行記錄；使得加熱過程熱循環曲線與步驟中焊接過程熱影響區焊接熱循環曲線吻合良好；e、關閉鎢極氬弧焊機電源，停止加熱；關閉紅外熱像儀。f、加熱後冷卻至室溫，拆下焊接卡具，取出被加熱的超純鐵素體不鏽鋼加熱試板；g、砂紙打磨加熱試板表面將加熱...