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(dian)腐蝕的優良特性。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(gang)管焊接(jie)方法


  雙相不銹鋼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:鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊、等離(li)子(zi)電弧焊埋弧焊(han)



2. 雙相不(bu)銹(xiu)鋼管焊接工藝要點


①. 預熱和層間(jian)溫(wen)度(du)


  除了在大拘束度(du)(du)(du)下(xia),可能(neng)引起高(gao)鐵(tie)素體組(zu)織(zhi)(焊(han)(han)縫、熱(re)影(ying)響區)開裂(氫(qing)致裂紋)之外(wai),雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)和(he)超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)需要預熱(re)。對于(yu)大拘束度(du)(du)(du)焊(han)(han)件(jian)推(tui)薦預熱(re)到150℃。對于(yu)23%Cr無Mo雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)22%Cr雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),層(ceng)間溫(wen)度(du)(du)(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)應超過(guo)(guo)200℃。對25%Cr雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)和(he)超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),層(ceng)間溫(wen)度(du)(du)(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)應超過(guo)(guo)150℃。為(wei)了獲得(de)最佳的焊(han)(han)縫金(jin)屬性能(neng),超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)推(tui)薦使用的最高(gao)預熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)為(wei)100℃。在采用焊(han)(han)后固溶(rong)處理(li)的情況(kuang)下(xia),不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)要求(qiu)限制層(ceng)間溫(wen)度(du)(du)(du)。


②. 焊后(hou)熱(re)處理(li)


  雙相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)管不需(xu)要焊(han)后消除應(ying)(ying)力處(chu)理(li),而(er)且(qie)進行(xing)這樣的(de)(de)(de)(de)熱(re)處(chu)理(li)可能(neng)是(shi)有害的(de)(de)(de)(de)。因(yin)為(wei)它可使雙相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)析出金屬(shu)間(jian)(jian)相(xiang),降低(di)韌性(xing)和耐蝕性(xing)。但如果由(you)于(yu)焊(han)件(jian)處(chu)于(yu)高應(ying)(ying)變(bian)狀態或存在導致耐腐蝕性(xing)降低(di)和塑(su)性(xing)降低(di)的(de)(de)(de)(de)有害相(xiang)變(bian),使焊(han)件(jian)質量降低(di),這樣的(de)(de)(de)(de)焊(han)件(jian)通常應(ying)(ying)該(gai)(gai)進行(xing)固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)。23%Cr無Mo雙相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)和22%Cr雙相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)應(ying)(ying)該(gai)(gai)在1050~1100℃的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度下進行(xing)固(gu)溶(rong)熱(re)處(chu)理(li)。而(er)25%Cr 雙相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)和超級雙相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)要求固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度為(wei)1070~1120℃.當匹配(pei)的(de)(de)(de)(de)焊(han)縫金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)分(Ni=8%~10%)高于(yu)焊(han)件(jian)化(hua)學成(cheng)分時,應(ying)(ying)該(gai)(gai)選擇給定的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度上限。加熱(re)應(ying)(ying)該(gai)(gai)盡可能(neng)快,固(gu)溶(rong)退火(huo)之后立即進行(xing)水淬(cui)。焊(han)后熱(re)處(chu)理(li)最有效的(de)(de)(de)(de)加熱(re)方法是(shi)感(gan)應(ying)(ying)加熱(re)。保溫(wen)時間(jian)(jian)5~30min,應(ying)(ying)該(gai)(gai)足(zu)以(yi)恢復相(xiang)平衡,包括(kuo)金屬(shu)間(jian)(jian)相(xiang)(特別是(shi)σ相(xiang)和x相(xiang))的(de)(de)(de)(de)溶(rong)解。


③. 清理和鈍化


  焊后的表面清(qing)理(li)及焊縫附(fu)近的酸洗鈍化處(chu)理(li)可采用標準(zhun)不(bu)銹鋼的清(qing)理(li)作業。



3. 保持(chi)焊(han)后(hou)抗腐(fu)蝕性能的方法(fa)


 ①. 控制焊接時焊料的(de)飛濺物、雜質(zhi)、氧化物的(de)形成,因為這些物質(zhi)會(hui)降低抗點蝕(shi)與抗間隙腐蝕(shi)的(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。


表 9.jpg


 ③. 應采取背面保護(hu),焊管則應通入(ru)內保護(hu)氣(qi)體。