超纯铁素体不锈钢均质热影响区材料制备方法与流程

本发明属于超纯铁素体不锈钢焊接及应用的技术领域，具体为一种短路加热超纯铁素体不锈钢均质热影响区制备方法。

背景技术：
近年来，由于镍元素价格的提高，导致奥氏体不锈钢的生产成本逐渐增加；而随着炼钢设备及冶炼技术的发展，综合性能好、成本低廉的铁素体不锈钢已经生产。铁素体不锈钢因其具有热膨胀系数小、热导率低、抗高温氧化性强、耐蚀性能好等优点在暖气设备、太阳能集热管、城市供水管等领域得到了广泛的应用。超纯铁素体不锈钢无相变产生，在焊接过程中伴随着热影响区的晶粒长大，从而导致焊接接头力学性能的下降，成为焊接接头的薄弱环节；而且由于焊接过程是一个极其不均匀的过程，焊接热影响区的组织极其不均匀且尺寸极小。因此，针对超纯铁素体不锈钢焊接热影响区的研究难以有效进行。目前，均质铁素体不锈钢热影响区材料的制备，主要通过Gleeble热模拟试验机来实现。但是，该方法需要设备复杂，价格昂贵。

技术实现要素：
本发明的目的是针对超纯铁素体不锈钢焊接热影响区组织不均匀，尺寸过小，不利于对焊接热影响区的性能研究，通过均质焊接热影响区材料的制备，以满足试验研究需要。本发明是采用如下技术方案实现的：一种超纯铁素体不锈钢均质热影响区材料制备方法，包括两部分，第一部分采用红外热像仪测量焊接过程中的温度变化，得出热影响区的温度变化曲线；第二部分采用焊接电源短路加热方法，对超纯铁素体不锈钢材料进行加热；短路加热同时采用红外热像仪测量加热过程中的温度变化，并与焊接时热影响区温度变化相对应，最终制备出均匀热影响区材料。具体步骤如下：、焊接过程中热影响区的温度变化曲线测量（1）、预处理超纯铁素体不锈钢焊接试板对两块，尺寸、规格一样的超纯铁素体不锈钢焊接试板开坡口，单面坡口角度为30°；用乙醇对两块超纯铁素体不锈钢焊接试板进行擦洗，使焊接部位洁净。（2）、对超纯铁素体不锈钢焊接试板进行钨极氩弧焊，采用氩气保护并添加奥氏体不锈钢焊丝完成；同时对焊接过程中焊接热影响区的热循环曲线进行记录；A、将两块尺寸、规格一样的超纯铁素体不锈钢焊接试板水平放置于焊接工作台上，并将被焊部位进行点固；B、将红外热像仪对准超纯铁素体不锈钢焊接试板被焊区域，红外热像仪与水平方向夹角呈45°；C、安装奥氏体不锈钢焊丝，使焊丝尖端处于坡口中心处；D、启动焊接装置，调节焊接电压和电流，电弧作用于焊接试板和焊丝；调节焊接速度；正面焊接完成后，将焊接接头冷却至室温；F、焊接同时启动红外热像仪对焊接过程热影响区的热循环曲线进行记录；G、将已经完成正面焊接的不锈钢钢板反面朝上，采用相同的焊接工艺参数进行焊接，完成反面焊接，焊接后冷却至室温；H、关闭钨极氩弧焊焊机电源，停止焊接，关闭红外热像仪，取出被焊不锈钢板；I、从红外热像仪提取并记录焊接热影响区的热循环曲线。、超纯铁素体不锈钢均质焊接热影响区的制备a、固定超纯铁素体不锈钢加热试板将被加热的超纯铁素体不锈钢加热试板两端加持在固定装置的固定卡具上，使加热试板水平固定；b、安装焊接电源加热设备，将钨极氩弧焊机的正负极分别夹持在加热试板的两侧；c、安装调试红外热像仪，镜头正对加热试板；d、启动焊接电源，调节通电时间和加热电流，同时启动红外热像仪对加热过程热影响区的热循环曲线进行记录；使得加热过程热循环曲线与步骤中焊接过程热影响区焊接热循环曲线吻合良好；e、关闭钨极氩弧焊机电源，停止加热；关闭红外热像仪。f、加热后冷却至室温，拆下焊接卡具，取出被加热的超纯铁素体不锈钢加热试板；g、砂纸打磨加热试板表面将加热...