超低碳雙相不銹鋼管的出現,再加上氮作為奧氏體形成元素的發現,促進雙相不(bu)銹鋼焊接接頭、熱影響區,在高溫下形成的單相鐵素體冷卻時,發生逆轉變并形成足夠的奧氏體,從而既改善了焊接熱影響區的塑性、韌性,同時又保持了雙相鋼的抗應力腐蝕、點腐蝕(shi)的優良特性。盡管新型的超低碳含氮的雙相不銹鋼的焊接性得到了實質性的改善,但是雙相鋼的供貨狀態、使用的焊接材料、焊接工藝及參數等仍然是焊接接頭耐腐蝕性能、力學性能,即使用焊接性是關鍵。
1. 雙相不銹鋼管焊接方法(fa)
雙相不(bu)銹鋼(gang)管焊接方法與奧氏體不銹鋼相似,焊接方法應根焊件結構厚度及相關條件的經濟性來選擇。可以選用的焊接方有:手工焊(SMAW),氣體保護鎢極電弧焊(GTAW),氣體保護金屬(熔化)極電弧焊(GMAW),藥芯焊絲電弧焊(FCAW),埋弧焊(SAW),等離子電弧焊(PAW)等。
對于雙相不銹鋼管焊接常用的焊接方法有:鎢極氬弧(hu)焊、熔化極氣體保護焊、等離子電(dian)弧焊和埋弧焊。
2. 雙相不銹鋼管焊接工藝(yi)要點
①. 預熱(re)和層間(jian)溫度
除了(le)在(zai)(zai)大拘束(shu)度(du)(du)下,可能引起(qi)高(gao)鐵素(su)體(ti)組(zu)織(焊(han)(han)縫(feng)、熱(re)影響區)開裂(氫(qing)致裂紋)之外,雙相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)和(he)超(chao)(chao)級(ji)雙相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼不(bu)(bu)(bu)(bu)需要(yao)預熱(re)。對(dui)于大拘束(shu)度(du)(du)焊(han)(han)件推薦(jian)預熱(re)到150℃。對(dui)于23%Cr無Mo雙相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼和(he)22%Cr雙相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼,層(ceng)間溫(wen)度(du)(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)應超(chao)(chao)過200℃。對(dui)25%Cr雙相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)和(he)超(chao)(chao)級(ji)雙相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼,層(ceng)間溫(wen)度(du)(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)應超(chao)(chao)過150℃。為了(le)獲得最(zui)佳的焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬性能,超(chao)(chao)級(ji)雙相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)推薦(jian)使用(yong)的最(zui)高(gao)預熱(re)溫(wen)度(du)(du)為100℃。在(zai)(zai)采用(yong)焊(han)(han)后固溶處理的情況下,不(bu)(bu)(bu)(bu)要(yao)求限制層(ceng)間溫(wen)度(du)(du)。
②. 焊后熱處理
雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管不(bu)(bu)(bu)需要焊后消(xiao)除應力處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li),而(er)且進(jin)行(xing)(xing)這樣的(de)(de)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)可能是(shi)有(you)害的(de)(de)。因(yin)為它(ta)可使雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)析出(chu)金屬(shu)間相,降低韌性(xing)和耐蝕性(xing)。但如果由于(yu)焊件(jian)處(chu)(chu)(chu)(chu)于(yu)高應變狀(zhuang)態或(huo)存在(zai)導致耐腐蝕性(xing)降低和塑性(xing)降低的(de)(de)有(you)害相變,使焊件(jian)質(zhi)量(liang)降低,這樣的(de)(de)焊件(jian)通常應該(gai)(gai)(gai)進(jin)行(xing)(xing)固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)。23%Cr無Mo雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和22%Cr雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)應該(gai)(gai)(gai)在(zai)1050~1100℃的(de)(de)溫(wen)度(du)下進(jin)行(xing)(xing)固(gu)溶(rong)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)。而(er)25%Cr 雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和超級(ji)雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)要求(qiu)固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)溫(wen)度(du)為1070~1120℃.當匹(pi)配的(de)(de)焊縫金屬(shu)的(de)(de)化學(xue)成分(Ni=8%~10%)高于(yu)焊件(jian)化學(xue)成分時,應該(gai)(gai)(gai)選擇給定的(de)(de)溫(wen)度(du)上限。加熱(re)(re)應該(gai)(gai)(gai)盡可能快(kuai),固(gu)溶(rong)退火(huo)之后立即進(jin)行(xing)(xing)水淬。焊后熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)最有(you)效的(de)(de)加熱(re)(re)方法是(shi)感應加熱(re)(re)。保(bao)溫(wen)時間5~30min,應該(gai)(gai)(gai)足以(yi)恢復相平衡,包括金屬(shu)間相(特別是(shi)σ相和x相)的(de)(de)溶(rong)解。
③. 清(qing)理和鈍化
焊(han)后的表面(mian)清理(li)(li)及焊(han)縫附近(jin)的酸洗鈍化(hua)處理(li)(li)可采用標準不銹鋼的清理(li)(li)作業。
3. 保持焊(han)后抗(kang)腐(fu)蝕性能的方法
①. 控制焊接時焊料(liao)的(de)(de)飛濺(jian)物、雜質(zhi)、氧(yang)化(hua)物的(de)(de)形成(cheng),因(yin)為這(zhe)些物質(zhi)會降(jiang)低(di)抗(kang)點蝕與(yu)抗(kang)間隙腐蝕的(de)(de)能力。
②. 如果可能,焊后應清洗焊縫及周圍區域;如果不可能清洗,則在焊接時,應控制保護氣體的含氧量在10×10-6~25×10-6之間。為了加強熔化極氣體保護焊的電弧穩定性及金屬滲透性,可在保護氣氬氣中添加少量的二氧化碳或氧氣。雙相不銹鋼氣體保護焊焊接用的保護氣體見表6-9。

③. 應(ying)采取背面保護,焊(han)管(guan)則應(ying)通入內保護氣(qi)體。

