不平衡和不完全的冶金反應和快速結晶過程,使焊縫存在著成分和組織的不均性,所以組織是不穩定的。在多層焊縫或者雖然是單道焊縫,焊后經熱處理或在某一溫度下長期使用,便有可能發生組織轉變和析出有害的金屬間化合物或碳、氮化物。對于雙(shuang)相不(bu)銹鋼焊縫來說,雖然化學成分與母材相比增加了鎳的含量,焊縫中鐵素體相較低,從而減低了金屬間相析出的傾向和金屬間相引起的有害作用,但是由于焊縫中鉻、鎳、鉬、氮等合金元素在兩相中的分配極不均勻,特別是氮,在奧氏體中以過飽和狀態存在而鐵素體相中氮的含量很少,更增加了組織的不穩定性。


  雙相不銹(xiu)鋼焊接時,有可能發生三種類型的析出,嚴重時會降低鋼的耐腐蝕性和韌性。這些析出相是:鉻的氮化物(Cr2N、CrN);二次奧氏體(Y2);金屬間相(σ相等)。


 關于氮化物(wu)(wu)的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu),當(dang)焊縫(feng)金屬(shu)(shu)鐵(tie)素體(ti)(ti)數量(liang)(liang)過多或為(wei)(wei)純鐵(tie)素體(ti)(ti)組織(zhi)時(shi),很(hen)容(rong)易有氮化物(wu)(wu)的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu),這(zhe)是由于在高(gao)溫時(shi),氮在鐵(tie)素體(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)解度(du)增加,快速冷卻(que)時(shi)溶(rong)解度(du)又下降的(de)(de)(de)緣故。尤其在靠(kao)近焊縫(feng)表面的(de)(de)(de)部位,由于氮的(de)(de)(de)損失(shi),使鐵(tie)素體(ti)(ti)量(liang)(liang)增加,氮化物(wu)(wu)更容(rong)易析(xi)出(chu)(chu),這(zhe)對焊縫(feng)金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)耐腐蝕性有直接的(de)(de)(de)影響。焊縫(feng)金屬(shu)(shu)若(ruo)是健全的(de)(de)(de)兩(liang)相(xiang)組織(zhi),氮化物(wu)(wu)的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)量(liang)(liang)很(hen)少。因此,為(wei)(wei)了增加焊縫(feng)金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)數量(liang)(liang),在填(tian)充金屬(shu)(shu)中(zhong)提高(gao)鎳(nie)、氮元素是有效的(de)(de)(de)。


  關于二次奧氏體的析出,這在含氮量高的超級雙相不銹鋼(0.3%N2)多層焊接時會出現。由于后續焊道的再加熱,特別是先采用低的熱輸入,后續焊道又采用高的熱輸入時,部分鐵素體會轉變成細小分散的二次奧氏體(Y2).這種Y2也和氮化物一樣會降低焊縫的耐腐蝕性能。


  關于。相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)(chu),一(yi)般說(shuo)焊(han)(han)接時(shi)(shi)采用較高(gao)的(de)(de)(de)熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)和較低(di)的(de)(de)(de)冷卻速度有利于奧氏體的(de)(de)(de)轉變,減(jian)少焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體量(liang)。但(dan)是(shi)熱(re)輸(shu)人過(guo)高(gao)和冷卻速度過(guo)慢(man)又會(hui)帶來金(jin)屬(shu)間(jian)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)(chu)問題。一(yi)般焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)不常發現有。相(xiang)(xiang)(xiang)析(xi)出(chu)(chu)(chu)(chu),但(dan)在焊(han)(han)接材料或熱(re)輸(shu)人選用不合適時(shi)(shi),也有可能(neng)出(chu)(chu)(chu)(chu)現。相(xiang)(xiang)(xiang)。用較高(gao)鎳的(de)(de)(de)焊(han)(han)條25.10.4.LR焊(han)(han)接超級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼SAF2507時(shi)(shi),如(ru)熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)過(guo)高(gao),發現有σ相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)(chu)(圖2-14)。這是(shi)因為過(guo)低(di)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體量(liang)會(hui)集中較多的(de)(de)(de)鉻、鉬(mu)等元素(su),促進金(jin)屬(shu)間(jian)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)(chu)。對(dui)超級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼而言(yan),一(yi)般熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)控制(zhi)在0.5~1.5kJ/mm范圍,不超過(guo)上限,含鎢(wu)和銅的(de)(de)(de)鋼不超過(guo)1.0kJ/mm時(shi)(shi)(尤其(qi)焊(han)(han)薄板),不會(hui)發生因金(jin)屬(shu)間(jian)相(xiang)(xiang)(xiang)析(xi)出(chu)(chu)(chu)(chu)使韌性下(xia)降。這說(shuo)明超級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼,尤其(qi)是(shi)含鎢(wu)、銅的(de)(de)(de)超級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼對(dui)高(gao)熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)敏感。


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  綜上所述,為了獲得最佳(jia)的(de)(de)(de)性能(neng)結果,一般必須采用足(zu)夠高(gao)的(de)(de)(de)熱(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)以保證在(zai)焊(han)縫(包括熱(re)(re)影(ying)響區(qu))奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)再形成(cheng),通常焊(han)縫金屬的(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)量控制(zhi)(zhi)在(zai)60%~70%范圍(wei),但是為防(fang)止析(xi)出(chu)相也(ye)不希望過高(gao)的(de)(de)(de)熱(re)(re)輸(shu)(shu)人(ren),熱(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)控制(zhi)(zhi)在(zai)0.5~2.0kJ/mm,最高(gao)層間溫(wen)(wen)度(du)控制(zhi)(zhi)在(zai)150℃為好。表2-16是Sandvik推(tui)薦的(de)(de)(de)三種典型雙相不銹鋼(gang)(gang)和超級雙相不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)焊(han)接熱(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)。熱(re)(re)輸(shu)(shu)人(ren)與材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)厚度(du)也(ye)有關(guan),如對薄壁管(t=1.5mm)適宜的(de)(de)(de)熱(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)是小于(yu)0.5kJ/mm,對厚壁管最好選用接近上限的(de)(de)(de)熱(re)(re)輸(shu)(shu)人(ren)值。對于(yu)厚度(du)不小于(yu)25mm的(de)(de)(de)材(cai)料(liao),尤其要注意層間溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)控制(zhi)(zhi),心部的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)往(wang)往(wang)高(gao)于(yu)表面,根(gen)部的(de)(de)(de)沖擊(ji)值可能(neng)會降低。


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