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304不锈钢和304L低碳不锈钢的焊接性能对比与分析(三)
返回列表 来源: 发布日期: 2020.04.27

304L低碳不锈钢供货商—无锡中兴溢德带大家回忆下上篇文章的内容:304不锈钢和304L低碳不锈钢的化学成分和力学性能(二)。(戳进去温习)

戳进去温习

下面304L低碳不锈钢供货商—无锡中兴溢德带大家来看304不锈钢和304L低碳不锈钢的组织结构、焊缝力学性能。

经过无损探伤检测、组织结构分析和力学性能测试之后,顺利通过了焊接工艺评定,而且机械性能等试验结果良好。


组织结构分析

奥氏体不锈钢中通常会有一定数量的铁素体,由于铁素体含碳量很低,有良好的塑性和韧性;对硫(S)、磷(P)、硅(Si)和铌(Nb)等元素溶解度较大,能防止这些元素的偏析和形成低熔点共晶,从而阻止凝固裂纹(热裂纹)产生;同时铁素体对提高焊缝耐晶间腐蚀和应力腐蚀的性能效果明显。

综合汇总试验的FN结果见铁素体含量表。从表中可知,铁素体含量总体在5.7左右。从焊接工艺上看,铁素体含量与焊接工艺则没有直接关系。

铁素体含量表

铁素体含量表


力学性能对比

不锈钢的弹性功比较小,其冲击性能主要消耗在塑性变形及裂纹扩展和断裂上。因此,单纯以冲击功作为衡量冲击韧性的指标不合适。

不同的焊接细节对相应焊缝金属的韧性有不同程度的影响,304不锈钢和304L低碳不锈钢焊接试验的-196"C的冲击功和侧向膨胀值见图1。

图1 冲击和侧向膨胀值对比

图1 冲击和侧向膨胀值对比


从图1中可见,冲击功值越大,侧向膨胀值越大,两者之间存在一定的对应关系。值得一提的是同样对于304不锈钢和304L低碳不锈钢和308系列焊丝的试验,冲击功却存在明显差距:

试验1的侧向膨胀值为0.87-1.43,试验3为1.07-1.1.56;但是当试验3的冲击功为138-159J时,试验1却低至23-39J。

对于每组试验的取样点1、2、3分别代表焊缝金属、熔合线、熔合线+2三个位置。

由图1可知,焊缝金属冲击功和侧向膨胀值最低,越靠近304不锈钢和304L低碳不锈钢,冲击功和侧向膨胀值越高。

试验2和试验3分别采用的是纯氩弧焊和氩弧焊+药芯气保焊的工艺,由此可见氩弧焊的冲击功和侧向膨胀值明显高于药芯气保焊。试验5、7和8分别采用的是氩弧焊、氩弧焊+药芯气保焊和氩弧焊+埋弧焊工艺。

三者的冲击值和侧向膨胀值可见图1,三种工艺的冲击功依次减小,侧向膨胀值的走向与冲击功走向大体保持一致,但并不成线性关系。



从总体来看,304不锈钢和304L低碳不锈钢的侧向膨胀值和冲击值比较高;排除试验1氩弧工艺冲击值和侧向膨胀值最高,埋弧工艺次之,二氧工艺表现最差。试验1为氩弧焊工艺,按照上述分析冲击值应该比较高,但实际却相反。

由于试验1与试验4使用的是相同的304不锈钢和304L低碳不锈钢,图2对两者的冲击和侧向膨胀进行了对比。

图2 试验1与4的冲击功和侧向膨胀值对比

图2 试验1与4的冲击功和侧向膨胀值对比


通过对比发现,304不锈钢和304L低碳不锈钢的冲击和侧向膨胀值都较低,但试验值略高一些,由此也印证了304不锈钢和304L低碳不锈钢的侧向膨胀值和冲击值比较高。同时还应证了冲击功大,侧向膨胀值不一定高的现象。

 

结论

304不锈钢和304L低碳不锈钢同属奥氏体不锈钢,但两者之间也存在一些差异,中兴溢德小编对其成分及焊接性能进行了对比,得出结论如下:

1)304不锈钢和304L低碳不锈钢的主要差异在碳含量的多少,并且304L低碳不锈钢具有抗晶间腐蚀性和抗应力腐蚀,焊接性能也比304不锈钢更好些。

2)304不锈钢和304L低碳不锈钢的铁素体含量有一定的数量;铁素体含量多少与焊接工艺则没有直接关系。

3)304不锈钢和304L低碳不锈钢的侧向膨胀值和冲击值相比较高;侧向膨胀值和冲击功之间存在一定的对应关系,但冲击功值增大,并不代表侧向膨胀值也一定增大。

以上资料均来源《304/304L和316/316L奥氏体不锈钢焊接性能的对比与分析》

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