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,導致耐應力腐蝕(shi)、點腐蝕和晶間腐蝕性能下降。
1. 雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼管焊縫相(xiang)的(鐵(tie)素(su)體相(xiang)與奧氏(shi)體相(xiang))比例(li)
焊縫在焊后(hou)自然冷(leng)卻(que)條(tiao)件下,由于相(xiang)對于母(mu)材(cai),熔池體(ti)積很(hen)(hen)小,其冷(leng)卻(que)速(su)度很(hen)(hen)快,熔化的(de)(de)(de)(de)焊縫金(jin)屬(shu)沿著熱傳導方向,向焊縫中(zhong)心呈柱(zhu)狀、樹枝狀結晶(jing)。這時結晶(jing)方向性(xing)很(hen)(hen)明顯,并發(fa)生合金(jin)元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)偏析,組(zu)織不穩(wen)定(ding),在隨后(hou)的(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)過程中(zhong),容(rong)易發(fa)生組(zu)織轉變和析出金(jin)屬(shu)間相(xiang)。如(ru)前所述,雙相(xiang)和超級雙相(xiang)不銹鋼管焊后(hou)直接使用(yong)(不進行焊后(hou)固溶熱處理),配套焊材(cai)其鎳(nie)含(han)量比(bi)(bi)母(mu)材(cai)高約2%,故其焊縫組(zu)織的(de)(de)(de)(de)奧氏體(ti)含(han)量比(bi)(bi)母(mu)材(cai)的(de)(de)(de)(de)高(為60%~70%)。
在正(zheng)常(chang)(chang)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)參數和(he)焊(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)自然冷卻(que)條件(jian)下(xia),配套的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫金屬可以達(da)(da)到要求(qiu)的(de)(de)(de)相(xiang)比(bi)(bi)例(FN=30%~70%),焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)(de)力學性能(neng)(neng)、耐腐蝕性能(neng)(neng)可以適應雙相(xiang)鋼的(de)(de)(de)要求(qiu);但(dan)是當采用(yong)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)(re)輸(shu)入較(jiao)小或焊(han)(han)(han)(han)縫截面厚,焊(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)冷卻(que)速度較(jiao)快,焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體的(de)(de)(de)轉(zhuan)變(bian)來不及充分進行(xing),那么焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體可能(neng)(neng)會超過(guo)70%。另一方面,熱(re)(re)輸(shu)入過(guo)大(da)或者填(tian)充的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料較(jiao)少,就可能(neng)(neng)加(jia)大(da)母材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(熔化(hua))稀釋作用(yong),從(cong)而降(jiang)低(di)焊(han)(han)(han)(han)縫金屬的(de)(de)(de)鎳含(han)(han)量,同樣會使焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體量增高(gao),出(chu)現(xian)(xian)鐵(tie)(tie)素(su)體量過(guo)高(gao)的(de)(de)(de)現(xian)(xian)象。較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體通常(chang)(chang)表現(xian)(xian)為,低(di)韌性和(he)耐腐蝕性欠佳。在焊(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)自然冷卻(que)狀態下(xia),如不能(neng)(neng)防止焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)鐵(tie)(tie)素(su)體含(han)(han)量時,通常(chang)(chang)采取固溶(1050~1100℃)退(tui)火處(chu)理,使焊(han)(han)(han)(han)縫像母材(cai)(cai)一樣,通過(guo)熱(re)(re)處(chu)理達(da)(da)到較(jiao)為理想的(de)(de)(de)相(xiang)比(bi)(bi)例。所以焊(han)(han)(han)(han)接(jie)雙相(xiang)不銹鋼管,預(yu)先一定(ding)要根據板厚和(he)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方法選擇合適的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)(re)輸(shu)入,以及確定(ding)焊(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)是否(fou)進行(xing)熱(re)(re)處(chu)理。
雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管焊(han)接(jie)要力(li)求(qiu)使焊(han)縫金屬(shu)(shu)(shu)、熱影(ying)響區金屬(shu)(shu)(shu)與基(ji)體金屬(shu)(shu)(shu)具有(you)相同的韌性(xing)(xing)及(ji)抗(kang)腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)。焊(han)接(jie)時應防止生成過多的鐵素體。如果(guo)焊(han)接(jie)工藝能(neng)夠保證焊(han)縫金屬(shu)(shu)(shu)、熱影(ying)響區金屬(shu)(shu)(shu)的奧氏體、鐵素體比例為1:1,就(jiu)能(neng)使產(chan)品具有(you)很好的抗(kang)腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)與機械性(xing)(xing)能(neng)。
2. 雙相不(bu)銹鋼(gang)管焊接可能遇到的問題
①. 鐵素體含量過(guo)高(gao),從而降低了韌性,導致開裂;
②. 熱影響區(qu)晶粒長大(da);
③. 相(xiang)(鐵素體(ti)相(xiang)與奧(ao)氏體(ti)相(xiang))形成(cheng)比例(li)不佳,碳化物析出(chu)導致抗腐蝕(shi)性降低;
④. 氮(dan)鉻化合物析出,導(dao)致抗腐蝕性(xing)能降低。
克服上述問題的方法:
①. 選擇含鎳(nie)高(gao)的(de)焊材(焊絲);
②. 控制熱量輸人(ren)速(su)度(du);
③. 多(duo)層(ceng)焊時(shi),控制層(ceng)間(jian)溫(wen)度小(xiao)于200℃.

