在實(shí)際工業(yè)焊接中，選用的鉻鎳奧氏體不銹鋼管狀態(tài)為固溶態(tài)，主要目的是為了降低晶界畸變能，減緩焊接熱影響區(qū)晶粒的長(zhǎng)大速度，但奧氏體不銹鋼管在經(jīng)歷過(guò)一次焊接熱循環(huán)后，焊接接頭的焊接熱影響區(qū)的晶粒依然粗化嚴(yán)重，尤其是焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)的晶粒。這就會(huì)造成焊接接頭的力學(xué)性能的降低，嚴(yán)重的限制了奧氏體不銹鋼管的使用范圍。為此，國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)家對(duì)如何細(xì)化奧氏體母材和焊接熱影響區(qū)晶粒，抑制奧氏體晶粒的長(zhǎng)大以及提高奧氏體不銹鋼管焊接熱影響區(qū)的力學(xué)性能方面進(jìn)行了大量的研究，同時(shí)也取得了巨大的成果。
清華大學(xué)的杜敬磊等人研究了焊接過(guò)程中電弧超聲對(duì)細(xì)化晶粒的影響，加入超聲后，粗晶區(qū)的晶粒由沒(méi)有加超聲時(shí)的100μm下降到了只有約等于50μm。試驗(yàn)表明，電弧超聲的能量可以有效的抑制焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)奧氏體晶粒的長(zhǎng)大。
華東冶金學(xué)院的尹桂全等人設(shè)計(jì)了四種含有不同鈦氮比的低碳鋼。研究了第二相粒子（TiN）對(duì)焊接熱影響區(qū)性能的影響，試驗(yàn)表明，鈦氮比在1.6～3.0的低碳鋼的沖擊韌性明顯提升，主要是因?yàn)殇撝猩闪思捌浼?xì)小、彌散的TiN質(zhì)點(diǎn)，在高溫下極難溶解。焊接過(guò)程中，TiN質(zhì)點(diǎn)可以釘扎奧氏體晶界并且可以拖拽奧氏體晶界的遷移。從而抑制了焊接熱影響區(qū)奧氏體晶粒的長(zhǎng)大。
寶鋼股份公司的史弼等人研究了不同氮含量的Nb-Ti為合金鋼對(duì)焊接熱影響區(qū)粗景區(qū)韌性的影響，試驗(yàn)表明，Nb-Ti鋼中加入氮元素后，由于鋼中含有強(qiáng)氮化物形成元素，使得含氮量對(duì)于鈦和鈮的析出和固溶產(chǎn)生了影響。當(dāng)?shù)康妮^低時(shí)，鋼中奧氏體晶粒的粗化現(xiàn)象比較明顯。當(dāng)?shù)窟^(guò)高時(shí)，雖然抑制焊接熱影響區(qū)晶粒長(zhǎng)大的傾向大，但韌性并不高。因?yàn)殁壓外伒暮渴枪潭ǖ?，?dāng)鈮和鈦以碳氮化物的形式完全析出后，促使過(guò)量的氮以游離氮的形式出現(xiàn)，游離氮的對(duì)鋼是有害的。因此只有適當(dāng)?shù)牡坎拍芗仁沟靡种凭ЯｉL(zhǎng)大的傾向小，又會(huì)使得焊接熱影響區(qū)的沖擊韌性提高。
山東大學(xué)的亓效剛等人研究了不同焊接峰值溫度下，Ti-V-Nb微合金鋼中第二相粒子對(duì)焊接熱影響區(qū)奧氏體晶粒的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)鋼中加入Ti、V、Nb后，合金鋼中會(huì)析出大量相對(duì)比較彌散、細(xì)小的，并且具有高穩(wěn)定性的Ti、V、Nb的強(qiáng)烈的碳氮化物。經(jīng)過(guò)焊接熱循環(huán)后，可以明顯地阻礙焊接熱影響區(qū)奧氏體晶粒的長(zhǎng)大。焊接熱循環(huán)峰值溫度在1200℃以下時(shí)，HAZ區(qū)的僅有部分的細(xì)小的第二相粒子發(fā)生了溶解、長(zhǎng)大的現(xiàn)象，且?jiàn)W氏體晶粒長(zhǎng)大的趨勢(shì)比較小。當(dāng)焊接熱循環(huán)峰值溫度在1200℃～1250℃之間時(shí)，碳氮化物發(fā)生大量溶解，焊接熱影響區(qū)的第二相粒子顯著減少并且尺寸增大，奧氏體晶粒的尺寸伴隨著冷卻速度和峰值溫度增大而增大。
武漢科技大學(xué)的萬(wàn)響亮等人通過(guò)高溫激光共聚焦原位觀察的方法分析了TiN第二相粒子對(duì)高強(qiáng)鋼焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)晶粒細(xì)化的作用。研究發(fā)現(xiàn)合理的Ti和N含量能夠形成尺寸在納米級(jí)別的TiN粒子。焊接熱循環(huán)過(guò)程，TiN粒子能夠有效地釘扎熱影響區(qū)奧氏體晶界，抑制晶粒粗化。同時(shí)，在冷卻過(guò)程中，TiN粒子附著在三氧化二鋁表面，能夠有效促進(jìn)針狀鐵素體形核，獲得晶粒尺寸比較大的針狀鐵素體。
中北大學(xué)的裴海祥對(duì)比研究了不同焊接方法、不同國(guó)家生產(chǎn)的改進(jìn)前后的SUPER304H不銹鋼管焊接接頭組織、析出相的區(qū)別，分析指出微小的碳氮化物是影響焊接熱影響區(qū)晶粒長(zhǎng)大的關(guān)鍵因素。并且尋找到了對(duì)抑制焊接熱影響區(qū)晶粒的有利和有害析出相。并要求在焊接過(guò)程中要快速通過(guò)某些不利析出相的形成溫度，選擇較為合適的焊接材料和工藝，盡可能地減小焊接熱輸入的能量。
機(jī)械科學(xué)研究院哈爾濱焊接研究所的陳俊強(qiáng)等人通過(guò)降低焊接熱輸入、增加焊接道次、采用脈沖MAG焊接工藝、增加坡口角度等工藝措施有效地控制了TCS不銹鋼管焊及熱影響區(qū)鐵素體晶粒長(zhǎng)大。試驗(yàn)結(jié)果表明，較低的焊接熱輸入可以有效地抑制粗晶區(qū)晶粒長(zhǎng)大，減緩粗晶區(qū)寬度增加的趨勢(shì)，從而提高了沖擊韌性。
美國(guó)橡樹(shù)嶺實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)在奧氏體不銹鋼管中添加鋁元素，來(lái)改善奧氏體310S不銹鋼管的蠕變性能。當(dāng)奧氏體不銹鋼中含有5%的鋁含量時(shí)，合金具有良好的蠕變性能。他們還試驗(yàn)了AFA合金中用錳代替鎳的研究，取得了突破性的進(jìn)展。
美國(guó)學(xué)者Zaizen等研究了高鋁17Cr-24Ni-5Al-Ti-Ce合金，通過(guò)調(diào)整鎳含量，添加少量的鈦以及稀土元素，這種鋼的性能，如可制造性，加工型和焊接性能，得到提高。
總之，國(guó)內(nèi)外對(duì)加鋁不銹鋼管的研究報(bào)道較多。主要集中在納米級(jí)沉淀析出相、金屬間化合物的分布及含量對(duì)高溫蠕變性能的影響。熱處理對(duì)性能的影響。但是這些研究都是在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行少量的制備研究。國(guó)內(nèi)外關(guān)于這方面的研究還很欠缺。
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