雙相不銹鋼管焊接的主要問題是“使用焊接性”,因為雙相不銹鋼管對焊接熱裂紋、冷裂紋不敏感。但經過焊接之后,熱影響區(HAZ)緊鄰熔合線的部分,鐵素體晶粒急劇長大。奧氏體消失,形成單相鐵素體組織,塑性和韌性極低;再加上早期的雙相不銹鋼管碳含量較高,因而在粗大的鐵素體晶界容易析出碳化物,導致耐應力(li)腐蝕、點(dian)腐蝕和晶間(jian)腐蝕性能下降。
1. 雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼管焊縫相(xiang)(xiang)的(鐵(tie)素體(ti)相(xiang)(xiang)與奧(ao)氏體(ti)相(xiang)(xiang))比例(li)
焊(han)(han)(han)縫在焊(han)(han)(han)后自然冷(leng)(leng)卻(que)條件下(xia),由(you)于相(xiang)對(dui)于母(mu)(mu)材(cai),熔池體積很小,其冷(leng)(leng)卻(que)速度很快,熔化的(de)焊(han)(han)(han)縫金屬沿(yan)著熱傳(chuan)導方向(xiang),向(xiang)焊(han)(han)(han)縫中心呈(cheng)柱狀(zhuang)、樹枝狀(zhuang)結(jie)(jie)晶。這時結(jie)(jie)晶方向(xiang)性很明顯(xian),并發生合金元素(su)的(de)偏析,組織不穩定,在隨后的(de)冷(leng)(leng)卻(que)過(guo)程中,容易發生組織轉變和(he)析出金屬間相(xiang)。如前(qian)所述,雙相(xiang)和(he)超級雙相(xiang)不銹鋼(gang)管焊(han)(han)(han)后直接使用(不進行焊(han)(han)(han)后固溶熱處理),配套焊(han)(han)(han)材(cai)其鎳含量(liang)比母(mu)(mu)材(cai)高(gao)約2%,故其焊(han)(han)(han)縫組織的(de)奧氏體含量(liang)比母(mu)(mu)材(cai)的(de)高(gao)(為60%~70%)。
在正常(chang)(chang)的(de)(de)(de)焊(han)接參數和焊(han)后(hou)自然冷卻條(tiao)件下,配套的(de)(de)(de)焊(han)材(cai)的(de)(de)(de)焊(han)縫金屬(shu)可(ke)(ke)以(yi)達到要求的(de)(de)(de)相比例(li)(FN=30%~70%),焊(han)縫的(de)(de)(de)力學性(xing)能(neng)(neng)、耐腐蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)可(ke)(ke)以(yi)適(shi)應雙相鋼的(de)(de)(de)要求;但是當采用(yong)的(de)(de)(de)焊(han)接熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)較(jiao)(jiao)小或(huo)焊(han)縫截(jie)面厚(hou),焊(han)后(hou)冷卻速度較(jiao)(jiao)快,焊(han)縫中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鐵素(su)(su)(su)體的(de)(de)(de)轉(zhuan)變來不及充(chong)分進行,那么焊(han)縫中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鐵素(su)(su)(su)體可(ke)(ke)能(neng)(neng)會超過70%。另一方(fang)面,熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)過大或(huo)者(zhe)填充(chong)的(de)(de)(de)焊(han)接材(cai)料較(jiao)(jiao)少,就可(ke)(ke)能(neng)(neng)加大母(mu)材(cai)的(de)(de)(de)(熔化)稀釋(shi)作用(yong),從而降低焊(han)縫金屬(shu)的(de)(de)(de)鎳含量(liang),同樣會使(shi)焊(han)縫中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鐵素(su)(su)(su)體量(liang)增高,出現鐵素(su)(su)(su)體量(liang)過高的(de)(de)(de)現象(xiang)。較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)鐵素(su)(su)(su)體通常(chang)(chang)表現為(wei),低韌性(xing)和耐腐蝕(shi)性(xing)欠佳。在焊(han)后(hou)自然冷卻狀態(tai)下,如不能(neng)(neng)防止焊(han)縫中(zhong)(zhong)高鐵素(su)(su)(su)體含量(liang)時,通常(chang)(chang)采取(qu)固溶(rong)(1050~1100℃)退火處(chu)理,使(shi)焊(han)縫像(xiang)母(mu)材(cai)一樣,通過熱(re)處(chu)理達到較(jiao)(jiao)為(wei)理想(xiang)的(de)(de)(de)相比例(li)。所以(yi)焊(han)接雙相不銹鋼管,預先一定(ding)要根據板厚(hou)和焊(han)接方(fang)法選擇合適(shi)的(de)(de)(de)焊(han)接熱(re)輸(shu)入(ru)(ru),以(yi)及確定(ding)焊(han)后(hou)是否進行熱(re)處(chu)理。
雙相不銹鋼管焊接要力求使(shi)焊縫(feng)金(jin)屬(shu)、熱(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)區金(jin)屬(shu)與基(ji)體金(jin)屬(shu)具有(you)相同(tong)的韌性(xing)(xing)及抗腐蝕性(xing)(xing)能(neng)(neng)。焊接時應(ying)防(fang)止生成(cheng)過多的鐵素體。如(ru)果焊接工藝能(neng)(neng)夠(gou)保證焊縫(feng)金(jin)屬(shu)、熱(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)區金(jin)屬(shu)的奧氏體、鐵素體比(bi)例為1:1,就能(neng)(neng)使(shi)產品具有(you)很(hen)好的抗腐蝕性(xing)(xing)能(neng)(neng)與機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。
2. 雙相不(bu)銹(xiu)鋼管焊(han)接可能遇到的問題
①. 鐵(tie)素體(ti)含量過高(gao),從而降低了韌性,導(dao)致(zhi)開裂;
②. 熱影(ying)響區晶(jing)粒(li)長大;
③. 相(xiang)(鐵素體(ti)相(xiang)與奧氏體(ti)相(xiang))形成比例不佳,碳化物(wu)析出導致抗腐蝕性(xing)降低;
④. 氮鉻化合物析出,導致抗腐蝕性能降(jiang)低(di)。
克服上述(shu)問題(ti)的方法(fa):
①. 選(xuan)擇(ze)含鎳高的焊材(cai)(焊絲);
②. 控(kong)制熱量輸人速(su)度(du);
③. 多層焊時,控制層間(jian)溫度小于200℃.

