《表1 409 FSS基材、309 L填料和焊接件的力学性能》

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《409L铁素体不锈钢高温疲劳、蠕变性能的研究现状及展望》

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不同的焊接工艺同样对高温蠕变性能有着较大的影响。Vidyarthy等[33]采用活性焊剂钨极惰性气体保护焊（A-TIG）与多道次钨极惰性气体保护焊（M-TIG）对AISI 409铁素体不锈钢进行焊接并与母材进行蠕变试验，由力学性能结果（见表1）可知，采用A-TIG焊接的AISI 409虽然最小蠕变速率最高，但却显示出较大的断裂寿命（见图2）。其原因是在焊接过程中，在热影响区经历的再结晶，使得A-TIG焊件蠕变寿命增加。高温条件下蠕变寿命的提高，可以有效地延长铁素体不锈钢部件在高温环境下的服役时间。秦国梁等[34]比较了列置双TIG电弧高速焊接与单TIG焊接对409L铁素体不锈钢的影响，结果表明双TIG电弧高速焊接的409L与单TIG焊接的409L相比，在断裂处拥有以下优点:更高的膨胀率、更良好的焊缝、焊缝处更多的等轴晶、更小的能源消耗、抑制驼峰焊道和咬边、较高的膨胀率与优良的焊缝，这无疑将大大提高409L在高温环境下的力学性能，进而提高其高温蠕变性能。近年来较为流行的搅拌摩擦焊也用于409不锈钢的焊接。有研究表明通过选择合适的搅拌摩擦焊接接头以及适当的焊接参数，可以成功地将摩擦搅拌焊应用于409不锈钢，并获得无表面缺陷的焊接接头，且该接头处的组织晶粒尺寸比一般的焊接工艺的晶粒尺寸更小[35-37]。这种焊接工艺一方面可以避免普通焊接高温对焊缝周围母材的受损，另一方面也适用于异种材料之间的焊接，这也恰恰符合排气管与发动机直接相连部位的焊接条件。因此不同的焊接工艺影响焊接接头的热膨胀率、等轴晶数量、晶粒尺寸及焊缝周围母材性能等，这些都是影响材料高温蠕变性能的重要因素。