海水淡化设备用不锈钢焊接接头组织和性能的研究

辛伟++张艳

摘 要：该文采用H03Cr19Ni14Mo3焊丝+E317L-16焊条对海水淡化设备用317L不锈钢进行焊接，经过试验测得焊接接头拉伸强度最低值为610 MPa，低温冲击值在35 J以上，弯曲及晶间腐蚀试验合格，确定该焊接接头具有良好的综合性能，并结合显微组织分析焊接组织与性能之间的关系，最终确定1 040 ℃为317L不锈钢焊接接头最佳固溶热处理温度。

关键词：317L不锈钢 焊接接头 固溶处理

中图分类号：TG441.7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（a）-0063-04

Studies on Microstructures and Physical Properties of Stainless Steel Welding Joint applied in Saline Water Conversion Facilities

Xin Wei1 Zhang Yan2

（1.Special Equipment Safety Supervision Institute of Jiangsu Province（Zhangjiagang branch）；2.School of Materials Science and Eng.， Jiangsu University of Science and Technology， Zhangjiagang Jiangsu， 215600， China）

Abstract：Using H03Cr19Ni14Mo3 wire + E317L-16 electrode weld 317L stainless steel， by testing the tensile strength as measured minimum value 610 MPa， low-temperature impact value above 35 J， bending and crystallization corrosion， in order to be determined that the welded joint has a good overall performance， and combined with microstructure analysis of the relationship between microstructure and properties of the weld. Finally hardness by microstructure analysis identified that 1 040 ℃ is optimal solution heat treatment temperature of 317L stainless steel welded joint.

Key Words：317 stainless steel； Welding joints； Solution treatment

317L不锈钢不仅具有良好的耐高温性能和优良的力学性能，而且还具有优良的耐腐蚀性能[1-2]，因此被广泛应用于海水净化蒸发器的壳体、核电站、压力容器等装置中。焊接是这些装置在生产过程中不可缺少的关键工艺过程，焊接接头的性能直接影响装置的服役寿命及可靠性[3]。文章通过对317L不锈钢焊接接头组织和性能进行研究，为317L不锈钢在腐蚀环境下工艺装置中的进一步应用提供理论依据。

1 实验材料与方法

此实验取用两块尺寸为650 mm×130 mm×10 mm的317L不锈钢试块，加工组成60°“V”型坡口，并采用焊丝为H03Cr19Ni14Mo3氩弧焊打底以及E317L-16焊条手工焊盖面的工艺水平位置焊接制备一块试板（其中焊接母材及焊材的化学成分分别如表1及表2所示；氩弧焊焊接参数为电流120～140 A，电压16～17 V，焊接速度14～16 cm/min，焊丝直径2.0 mm；手工焊焊接参数为电流130～150 A，电压23～25 V，焊接速度16～18 cm/min，焊丝直径4.0 mm）。按照承压设备焊接工艺评定[4]流程，垂直于焊缝方向去除两端头各25 mm，再分别从两端往中心依次各截取冲击试样（包含焊缝、熔合区及母材区域共9件）、拉伸试样1件、面弯及背弯试样各1件，试样尺寸及数量符合承压设备焊接工艺评定[4]要求，另外制备尺寸为100 mm×20 mm×4 mm的焊缝晶间腐蚀试样2件。……