雙相不銹鋼管焊接的主要問題是“使用焊接性”,因為雙(shuang)相(xiang)不銹鋼管(guan)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、點腐蝕和晶間腐蝕性能下降。
1. 雙相不銹鋼管焊縫相的(鐵(tie)素體相與奧氏體相)比(bi)例
焊縫在焊后(hou)自然(ran)冷(leng)(leng)卻條件下,由于相(xiang)對于母材(cai),熔池體(ti)積很小,其冷(leng)(leng)卻速度很快,熔化(hua)的(de)焊縫金(jin)(jin)屬沿著熱傳(chuan)導方向,向焊縫中(zhong)心(xin)呈柱狀(zhuang)、樹(shu)枝狀(zhuang)結(jie)晶(jing)。這時結(jie)晶(jing)方向性很明顯,并發(fa)生合金(jin)(jin)元素的(de)偏(pian)析(xi),組織不(bu)穩定,在隨后(hou)的(de)冷(leng)(leng)卻過(guo)程中(zhong),容易發(fa)生組織轉(zhuan)變和析(xi)出(chu)金(jin)(jin)屬間相(xiang)。如前所述(shu),雙(shuang)相(xiang)和超級雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼管焊后(hou)直接使(shi)用(不(bu)進行焊后(hou)固溶熱處理),配套焊材(cai)其鎳(nie)含(han)量(liang)比母材(cai)高(gao)(gao)約2%,故其焊縫組織的(de)奧(ao)氏體(ti)含(han)量(liang)比母材(cai)的(de)高(gao)(gao)(為60%~70%)。
在正常的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數和焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)自然冷卻條件下,配套的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)可以達到(dao)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相比(bi)例(FN=30%~70%),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)力學性能(neng)(neng)、耐(nai)腐蝕性能(neng)(neng)可以適(shi)應雙(shuang)相鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu);但是當采用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)(re)輸入較小(xiao)或焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)截面厚,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)冷卻速度較快,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉變來不(bu)(bu)及充分進行(xing),那(nei)么焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)可能(neng)(neng)會(hui)超(chao)過70%。另(ling)一(yi)(yi)(yi)方面,熱(re)(re)(re)輸入過大或者填充的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料較少(shao),就(jiu)可能(neng)(neng)加(jia)大母材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(熔化)稀釋作用,從而降低焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鎳含量(liang),同樣(yang)會(hui)使焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)量(liang)增高(gao),出(chu)現(xian)(xian)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)量(liang)過高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)象。較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)通(tong)常表現(xian)(xian)為,低韌性和耐(nai)腐蝕性欠佳。在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)自然冷卻狀態下,如不(bu)(bu)能(neng)(neng)防止焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)高(gao)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含量(liang)時,通(tong)常采取固溶(1050~1100℃)退火處(chu)理(li),使焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)像母材(cai)一(yi)(yi)(yi)樣(yang),通(tong)過熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)達到(dao)較為理(li)想(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相比(bi)例。所以焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)雙(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan),預先一(yi)(yi)(yi)定(ding)要(yao)根(gen)據板厚和焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法選擇合適(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)(re)輸入,以及確定(ding)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)是否進行(xing)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)。
雙相不銹鋼管焊(han)接要力求使焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)、熱影響區金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)與基體(ti)(ti)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)具有(you)相同的(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)及(ji)抗腐蝕性(xing)(xing)能。焊(han)接時(shi)應防(fang)止(zhi)生(sheng)成(cheng)過多的(de)(de)鐵素體(ti)(ti)。如果焊(han)接工藝能夠保證(zheng)焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)、熱影響區金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)奧氏體(ti)(ti)、鐵素體(ti)(ti)比例(li)為1:1,就能使產(chan)品具有(you)很(hen)好的(de)(de)抗腐蝕性(xing)(xing)能與機械性(xing)(xing)能。
2. 雙相不銹鋼(gang)管焊(han)接可能遇到的(de)問(wen)題
①. 鐵素(su)體含量過高,從而(er)降低了韌(ren)性,導(dao)致開(kai)裂;
②. 熱影響區(qu)晶粒(li)長(chang)大;
③. 相(鐵素體相與奧氏體相)形成比例不佳,碳(tan)化物析出(chu)導致抗腐蝕性降低;
④. 氮鉻(ge)化合物(wu)析出,導致抗(kang)腐蝕性能降低(di)。
克服上述問題(ti)的(de)方法:
①. 選擇(ze)含(han)鎳高的焊(han)材(cai)(焊(han)絲);
②. 控制熱量輸人速(su)度;
③. 多層焊時,控制層間(jian)溫度小于200℃.

