一种409L不锈钢焊接接头蠕变特性的试验及改善方法技术

本发明专利技术公开了一种409L不锈钢焊接接头蠕变特性的试验及改善方法，以409L铁素体不锈钢为研究对象，并引入520～580℃的温度区间与80～140MPa的应力区间，采用IP与OP两种加载方式对蠕变试样施加应力，以研究持久蠕变行为，从而得出409L不锈钢焊接接头在OP加载模式下可以获取更小的最小蠕变速率、更长的蠕变寿命此结论；同时通过对蠕变试样在焊接前加入Ce元素和Ti元素后进行试验，得出Ce元素和Ti元素能够明显加强409L不锈钢焊接接头的蠕变特性的结论，一方面可以实现改善409L不锈钢焊接接头的蠕变特性，另一方面可以为寻求廉价的409L不锈钢更广泛的使用领域以降低材料成本提供理论和数据支持。

【技术实现步骤摘要】
一种409L不锈钢焊接接头蠕变特性的试验及改善方法
本专利技术涉及一种焊接接头的蠕变特性试验及改善方法，具体是一种适用于409L不锈钢焊接接头的蠕变特性试验及改善方法，属于焊接

技术介绍
铁素体不锈钢(400系)含铬量在15％～30％，具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等元素，这类钢具有导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。由于铁素体不锈钢含镍很少或不含镍，被业界称为节约资源型环保材料。409L(Ferriticstainlesssteel，FSS)是低铬镍铁素体不锈钢的典型代表，因其具有抗高温氧化、较小的热膨胀系数、节能环保等优点被广泛的应用于各种高温高压领域，特别常被用于汽车排气歧管的制造中。然而409L铁素体不锈钢焊接容易产生焊缝脆化、低温时韧性差的问题，且歧管在工作过程中，其温度可以高达到800℃～1000℃，伴随着汽车不断的启动或停止、提速或降速，歧管焊接接头处通常需多次经历较大温差的冷热载荷、或较小温差的冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种409L不锈钢焊接接头蠕变特性的试验方法，其特征在于，在520～580℃此范围高温区间和80～140MPa此应力区间大幅循环应力条件下进行持久蠕变试验，具体包括以下步骤：/n步骤一，试样制备：由奥氏体不锈钢为充填材料，将两块409L不锈钢焊接试板对接焊接后进行切割，得到试验所需的409L母材蠕变试样；采用相同的焊接工艺、切割方式得到含Ce和Ti的409L蠕变试样；/n步骤二，蠕变试验：在动态热模拟机上分别采用OP、IP两种加载方式对409L母材蠕变试样进行拉伸试验，直至409L母材蠕变试样发生蠕变断裂；在动态热模拟机上分别采用OP、IP两种加载方式对含Ce和Ti的409L蠕变试样进行单...

【技术特征摘要】
1.一种409L不锈钢焊接接头蠕变特性的试验方法，其特征在于，在520～580℃此范围高温区间和80～140MPa此应力区间大幅循环应力条件下进行持久蠕变试验，具体包括以下步骤：
步骤一，试样制备：由奥氏体不锈钢为充填材料，将两块409L不锈钢焊接试板对接焊接后进行切割，得到试验所需的409L母材蠕变试样；采用相同的焊接工艺、切割方式得到含Ce和Ti的409L蠕变试样；
步骤二，蠕变试验：在动态热模拟机上分别采用OP、IP两种加载方式对409L母材蠕变试样进行拉伸试验，直至409L母材蠕变试样发生蠕变断裂；在动态热模拟机上分别采用OP、IP两种加载方式对含Ce和Ti的409L蠕变试样进行单向拉伸试验，直至含Ce和Ti的409L蠕变试样发生蠕变断裂；
步骤三，蠕变特性分析：对OP、IP两种加载方式下409L母材蠕变试样、含Ce和Ti的409L蠕变试样的整体应变量、稳定阶段最小蠕变速率、应变幅值差进行比较，具体包括DSA效应、热激活恢复过程、断口微结构、断裂模式、晶界形貌、断口析出物和Cr元素流动特性进行比较。


2.根据权利要求1所述的409L不锈钢焊接接头蠕变特性的试验方法，其特征在于，步骤一中，将两块409L不锈钢焊接试板对接焊接时，接头为I形焊接坡口。


3.根据权利要求1所述的409L不锈钢焊接接头蠕变特性的试验方法，其特征在于，步骤一中，充填材料为ER304奥氏体不锈钢。


4.根据权利要求1所述的409L不锈钢焊接接头蠕变特性的试验方法，其特征在于，步骤一中，含Ce和Ti的409L蠕变试样的Ce元素和Ti元素占焊丝质量百分比分别为0.26％和1.04％。


5.根据权利要求4所述的409L不锈钢焊接接头蠕变特性的试验方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄传奇，郭永环，范希营，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32