T4003 鐵素體不銹鋼T 形接頭MAG 焊工藝研究

付傲，戴紅，周坤，方乃文，李丹暉

(哈爾濱焊接研究院有限公司，黑龍江 哈爾濱150028)

0 前言

近年來，由于鎳資源日趨緊張、含鎳奧氏體不銹鋼價(jià)格不斷攀升等因素，而鐵素體不銹鋼作為一種不含或含鎳少的不銹鋼，與奧氏體不銹鋼相比，其價(jià)格更為低廉［1-3］，在很多領(lǐng)域?qū)⒅饾u代替奧氏體不銹鋼。隨著真空冶煉技術(shù)的發(fā)展，碳氮總含量小于0.015%的成分設(shè)計(jì)變得容易實(shí)現(xiàn)［4］，這使得鐵素體不銹鋼應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，特別是在鐵路貨車箱體制造領(lǐng)域。然而，焊接性是限制鐵素體不銹鋼應(yīng)用的最大障礙之一，其熱影響區(qū)僅有少量甚至沒有γ 相變，晶粒劇烈長大，沖擊性能將劇烈降低［5-7］。所以，引入奧氏體形成元素?cái)U(kuò)大α+γ 兩相區(qū)，形成更多奧氏體來阻礙鐵素體長大，是解決這一問題的有效方法。

阮強(qiáng)等人［8］采用ER309L-Si 奧氏體不銹鋼焊絲焊接T4003 鐵素體不銹鋼，通過研究發(fā)現(xiàn)T4003 鐵素體不銹鋼的高溫?zé)嵊绊憛^(qū)組織為70%馬氏體+鐵素體，晶粒尺寸為30 μm，獲得良好的焊接接頭，這不僅與C，N 元素含量低有關(guān)，更重要是由Mn，Ni 奧氏體元素誘導(dǎo)高溫?zé)嵊绊憛^(qū)中產(chǎn)生大量低碳馬氏體，從而阻礙鐵素體晶粒長大所致。張勇等人［9］采用ER309 焊絲焊接T4003 鐵素體不銹鋼，結(jié)果表明，由于T4003 鐵素體不銹鋼中Ti 和Mn 元素含量偏低，導(dǎo)致T4003 鐵素體不銹鋼的晶粒長大傾向較明顯。焊接接頭存在較大的熱影響區(qū)，熱影響區(qū)的組織比母材晶粒明顯粗大。魯二敬等人［10］通過拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)和金相組織分析，研究MAG 焊方法焊接的3 mm 厚T4003 鐵素體不銹鋼對接接頭的力學(xué)性能和顯微組織。……