焊后热处理对308L奥氏体不锈钢焊缝蠕变疲劳损伤机制的影响.pdf

第 3 1卷 第 3期 焊 　 接 　 学 　 报 Vo l. 3 1 　No. 3 2 0 1 0 年 3 月 TRAN SACTION S OF THE CH INA W ELD IN G IN STITU TION M arch 　 2 0 1 0 焊后热处理对 308L 奥氏体不锈钢焊缝 蠕变 —疲劳损伤机制的影响 1 2 1 　　　　　　　刘 　峰 , 　綦振国 , 　何 　君 ( 　　　　　　　　　　 1. 辽宁石油化工大学 机械工程学院 , 辽宁 抚顺 　11300 1; 　　　　　　　　　 2. 抚顺市特种设备监督检验所 , 辽宁 抚顺 　113016) 摘 　要 : 对钨极氩弧焊 308L 奥氏体不锈钢焊接接头在高温下进行应变控制的蠕变 — 疲劳试验 ,使用光学显微镜和扫描电镜分别对焊态试样和焊后热处理试样进行观察 , 同 ( ) 时用能谱议 ED S 对析出相进行判定 ,分析微观结构演变和裂纹扩展机制 ,研究焊后热 处理对焊缝金属微观组织以及焊接接头蠕变 —疲劳破坏行为的影响. 结果表明 ,经高 δ 温焊后热处理 ,焊缝金属中 铁素体的连续网状结构被打破 ,裂纹扩展模式由沿晶扩展 向混合型扩展转变 ,从而提高了焊接接头的蠕变 —疲劳抗力. 关键词 : 不锈钢 ; 热处理 ; 蠕变 —疲劳 ; 损伤机制 中图分类号 : TG115. 28　文献标识码 : A 　文章编号 : 0253 - 360X (2010) 03 - 0065 - 04 刘 　峰 0　序 　　言 察入手 ,在分析裂纹萌生和扩展行为的基础上 ,研究 PW H T对蠕变 —疲劳交互作用过程中焊件损伤机制 奥氏体不锈钢被广泛地应用于核反应堆和电站 的影响 ,探讨 PW H T对焊件高温性能的改善作用. 等重要结构中 ,在使用过程中往往同时承受温度和 载荷的作用 , 因此其高温蠕变 —疲劳性能受到了广 1　试验方法 泛的关注 [ 1 - 4 ] ;与此相比,对奥氏体不锈钢焊接接头 蠕变 —疲劳性能的研究则较为少见. 焊缝通常是金 1. 1　试验材料 属材料构件中的薄弱环节 , 由于焊缝微观组织的复 试验采用厚度为 25 mm 的 3 16L 奥氏体不锈钢 杂性 , 目前对奥氏体不锈钢焊接接头在蠕变 —疲劳 板作为母材 , 308L 奥氏体不锈钢作为焊缝填充金 过程中的损伤行为与机制的了解还不够深入. 为了 属 ,其化学成分见表 1. 使用钨极氩弧焊进行多层焊 防止焊接热裂纹的产生 ,奥氏体不锈钢焊缝金属中 接 ,焊接方向垂直于母材的轧制方向 ,焊丝直径 2. 6 δ [ 5 ] mm ,焊接电流 80 ～140 A , 电弧电压为 10 ～16 V ,焊 通常要含有一定量的 铁素体 . 在高温环境下长 δ σ 接速度 8～15 cm /m in. 期使用时 , 铁素体会转变成碳化物和 相等脆性 相 ,进而降低焊接接头的蠕变 —疲劳抗力 [ 6 ] , 因此