不锈钢保温水箱试验结果与评估

    (1)焊接接头微观组织  利用上述焊接方法得到的焊接接头宏观形貌，不锈钢保温水箱其中，SAW反面焊接因为局部区域未填满，用焊条电弧焊进行了少量填补。不过从图中可以看出，焊缝成形均较完好，没有发现咬边、夹渣等缺陷。取焊缝中上部大致相同部位及热影响区组织进行对比分析，焊缝金属都含有奥氏体和铁素体的混合组织。在不同焊缝中，发现有三种形态的奥氏体，但由于焊缝中不同部位合金成分和冷却速度的差异，三种形态的奥氏体比例也有所不同。

    对于焊缝区的相比例，由于焊条电弧焊焊条所含奥氏体形成元素Ni、N含量较高，同时受多道焊上层对下层再热的影响，其焊缝区中上部奥氏体相比例较高，达到61．8宁o；而TIG与SAW焊缝区两相比例相差不大，在50％左右。对于焊缝热影响区，三者的铁索体相所占比例相差不大，均在55％-60％。不锈钢保温水箱但TIG焊缝因累积热输入较大，热影响区铁衰体平均晶粒尺寸较SAW要大，而铁素体晶粒尺寸将是影响双相不锈钢焊缝热影响区冲击性能的一个因素。另外，三者焊缝热影响区均未发现金属间相，说明三种焊接方法的热输入均在合理的范围之内。

    (2)焊接接头力学性能  接头力学拉伸结果：SMAW焊接接头抗拉强度为780MPa，在热影响区断裂；而TIG与SAW接头强度分别为790MPa和785MPa，断在母材区。三者接头的抗拉强度与母材相当。SMAW和TIG焊接接头焊缝区、热影响区与母材在—196—-20~C温度区间的冲击吸收能量的对比，结果表明母材具有较高的冲击吸收能量，且韧脆转变温度较低。—40t时，TIG焊与SAW焊缝的冲击吸收能量分别为133J和78J，明显高于SMAW的37J；对于热影响区，SAW接头热影响区因累积热输入最小，不锈钢保温水箱晶粒尺寸长大情况最小，冲击吸收能量最高，为207J，高于TIG的122J和SMAW的109J。上述结果对于不同三种焊接方法均满足ASTM A923—06(B)标准对2205双相不锈钢焊缝1~34J(-40~C)和热影响1~54J(—40'C)的冲击吸收能量的要求。