摘要：<p> <span style="font-family:宋體;">雙相不銹鋼管的焊接要點</span><span><br /> </span><span style="font-family:宋體;">雙相不銹鋼由于具有奧氏體</span><span>+</span><span style="font-family:宋體;">鐵素體雙相組織，且兩個相組織的含量基本相當，故兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點。屈服強度可達</span><span>400Mpa ~ 550MPa</span><span style="font-family:宋體;">，是普通奧氏體不銹鋼的</span><span>2</span><span style="font-family:宋體;">倍。與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的韌性高，脆性轉(zhuǎn)變溫度低，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均明顯進步；同時又保存了鐵素體不銹鋼的一些特點，如</span><span>475</span><span style="font-family:宋體;">℃脆性、熱導率高、線膨脹系數(shù)小，具有超塑性及磁性等。與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的強度高，特別是屈服強度明顯進步，且耐孔蝕性、耐應力腐蝕、耐腐蝕疲憊等性能也有明顯的改善。</span><span><br /> </span><span style="font-family:宋體;">雙相不銹鋼按其化學成分分類，可分為</span><span>Cr18</span><span style="font-family:宋體;">型、</span><span>Cr23(</span><span style="font-family:宋體;">不含</span><span>Mo)</span><span style="font-family:宋體;">型、</span><span>Cr22</span><span style="font-family:宋體;">型和</span><span>Cr25</span><span style="font-family:宋體;">型四類。對于</span><span>Cr25</span><span style="font-family:宋體;">型雙相不銹鋼又可分為普通型和超級雙相不銹鋼，其中近年來應用較多的是</span><span>Cr22</span><span style="font-family:宋體;">型和</span><span>Cr25</span><span style="font-family:宋體;">型。我國采用的雙相不銹鋼以瑞典產(chǎn)居多，具體牌號有：</span><span>3RE60(Cr18</span><span style="font-family:宋體;">型</span><span>)</span><span style="font-family:宋體;">，</span><span>SAF2304 (Cr23</span><span style="font-family:宋體;">型</span><span>)</span><span style="font-family:宋體;">，</span><span>SAF2205 (Cr22</span><span style="font-family:宋體;">型</span><span>)</span><span style="font-family:宋體;">，</span><span>SAF2507(Cr25</span><span style="font-family:宋體;">型</span><span>)</span><span style="font-family:宋體;">。</span><span><br /> </span><span style="font-family:宋體;">雙相不銹鋼的焊接特點</span><span><br /> </span><span style="font-family:宋體;">①</span> <span style="font-family:宋體;">雙相不銹鋼具有良好的焊接性，它既不像鐵素體不銹鋼焊接時熱影響區(qū)易脆化，也不像奧氏體不銹鋼易產(chǎn)生焊接熱裂紋，但由于它有大量的鐵素體，當剛性較大或焊縫含氫量較高時，有可能產(chǎn)生氫致冷裂紋，因此嚴格控制氫的來源是非常重要的。</span><span><br /> </span><span style="font-family:宋體;">②</span> <span style="font-family:宋體;">為了保證雙相鋼的特點，確保焊接接頭的組織中奧氏體及鐵素體比例合適是這類鋼焊接的關(guān)鍵所在。當焊后接頭冷卻速度較慢時，</span><span>δ→γ</span><span style="font-family:宋體;">的二次相變化較充分，因此到室溫時可得到相比例比較合適的雙相組織，這就要求在焊接時要有適當大的焊接熱輸人量，否則若焊后冷卻速度較快時，會使</span><span>δ</span><span style="font-family:宋體;">鐵素體相增多，導致接頭塑韌性及耐蝕性嚴重下降。</span><span><br /> </span><span style="font-family:宋體;">雙相不銹鋼用的焊材，其特點是焊縫組織為奧氏體占優(yōu)的雙相組織，主要耐蝕元素</span><span>(</span><span style="font-family:宋體;">鉻、鉬等</span><span>)</span><span style="font-family:宋體;">含量與母材相當，從而保證與母材相當?shù)哪臀g性。為了保證焊縫中奧氏體的含量，通常是進步鎳和氮的含量，也就是進步約</span><span>2</span><span style="font-family:宋體;">％</span><span> ~ 4</span><span style="font-family:宋體;">％的鎳當量。在雙相不銹鋼母材中，一般都有一定量的氮含量，在焊材中也希看有一定的含氮量，但一般不宜太高，否則會產(chǎn)生氣孔。這樣鎳含量較高就成了焊材與母材的一個主要區(qū)別。</span><span><br /> </span><span style="font-family:宋體;">根據(jù)耐腐蝕性、接頭韌性的要求不同來選擇與母材化學成分相匹配的焊條，如焊接</span><span>Cr22</span><span style="font-family:宋體;">型雙相不銹鋼，可選用</span><span>Cr22Ni9Mo3</span><span style="font-family:宋體;">型焊條，如</span><span>E2209</span><span style="font-family:宋體;">焊條。采用酸性焊條時脫渣優(yōu)良，焊縫成形美觀，但沖擊韌性較低，當要求焊縫金屬具有較高的沖擊韌性，并需進行全位置焊接時，應采用堿性焊條。當根部封底焊時，通常采用堿性焊條。當對焊縫金屬的耐腐蝕性能具有特殊要求時，還應采用超級雙相鋼成分的堿性焊條。</span><span><br /> </span><span style="font-family:宋體;">對于實心氣體保護焊焊絲，在保證焊縫金屬具有良好耐腐蝕性與力學性能的同時，還應留意其焊接工藝性能，對于藥芯焊絲，當要求焊縫成形美觀時，可采用金紅石型或鈦鈣型藥芯焊絲，當要求較高的沖擊韌度或在較大的拘束度條件下焊接時，宜采用堿度較高的藥芯焊絲。</span><span><br /> </span><span style="font-family:宋體;">對于埋弧焊宜采用直徑較小的焊絲，實現(xiàn)中小焊接規(guī)范下的多層多道焊，以防止焊接熱影響區(qū)及焊縫金屬的脆化，并采用配套的堿性焊劑。</span><span><br /> </span><span style="font-family:宋體;">雙相不銹鋼的焊接要點：</span> </p> <p> <span style="font-family:宋體;"></span><span style="font-family:宋體;">①</span> <span style="font-family:宋體;">焊接熱過程的控制</span> <span style="font-family:宋體;">焊接線能量、層間溫度、預熱及材料厚度等都會影響焊接時的冷卻速度，從而影響到焊縫和熱影響區(qū)的組織和性能。冷卻速度太快和太慢都會影響到雙相鋼焊接接頭的韌性和耐腐蝕性能。冷卻速度太快時會引起過多的</span><span>α</span><span style="font-family:宋體;">相含量以及</span><span>Cr2N</span><span style="font-family:宋體;">的析出增加。過慢的冷卻速度會引起晶粒嚴重粗大，甚至有可能析出一些脆性的金屬間化合物，如</span><span>σ</span><span style="font-family:宋體;">相。表</span><span>1</span><span style="font-family:宋體;">列出了一些推薦的焊接線能量和層間溫度的范圍。在選擇線能量時還應考慮到具體的材料厚度，表中線能量的上限適合于厚板，下限適合于薄板。在焊接合金含量高的</span><span>ω(Cr)</span><span style="font-family:宋體;">為</span><span>25 % </span><span style="font-family:宋體;">的雙相鋼和超級不銹鋼時，為獲得*佳的焊縫金屬性能，建議*高層間溫度控制在</span><span>100</span><span style="font-family:宋體;">℃。當焊后要求熱處理時可以不限制層間溫度。</span><span> </span> </p> <p class="MsoNormal"> <span style="font-family:宋體;">②</span> <span style="font-family:宋體;">焊后熱處理</span> <span style="font-family:宋體;">雙相不銹鋼焊后*好不進行熱處理，但當焊態(tài)下</span><span>α</span><span style="font-family:宋體;">相含量超過了要求或析出了有害相，如</span><span>σ</span><span style="font-family:宋體;">相時，可采用焊后熱處理來改善。所用的熱處理方法是水淬。熱處理時加熱應盡可能快，在熱處理溫度下的保溫時間為</span><span>5 ~ 30min</span><span style="font-family:宋體;">，應該足以恢復相的平衡。在熱處理時金屬的氧化非常嚴重，應考慮采用惰性氣體保護。對于</span><span>ω(Cr)</span><span style="font-family:宋體;">為</span><span>22 % </span><span style="font-family:宋體;">的雙相鋼應在</span><span>1050</span><span style="font-family:宋體;">℃</span><span> ~ 1100</span><span style="font-family:宋體;">℃溫度下進行熱處理，而</span><span>ω(Cr)</span><span style="font-family:宋體;">為</span><span>25 % </span><span style="font-family:宋體;">的雙相鋼和超級雙相鋼要求在</span><span>1070</span><span style="font-family:宋體;">℃</span><span> ~ 1120</span><span style="font-family:宋體;">℃溫度下進行熱處理。</span><span><br /> <br /> </span> </p>