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。對于雙相不銹鋼焊縫來說,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。


  雙相不銹鋼(gang)焊(han)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(guan)于氮化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)(de)(de)析出,當焊(han)縫(feng)金(jin)屬鐵素體(ti)(ti)數量過多或為純鐵素體(ti)(ti)組織時(shi),很容易(yi)(yi)有氮化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)(de)(de)析出,這是(shi)由于在(zai)(zai)高溫時(shi),氮在(zai)(zai)鐵素體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)度(du)增加(jia),快(kuai)速冷(leng)卻(que)時(shi)溶(rong)解(jie)度(du)又(you)下(xia)降的(de)(de)(de)(de)(de)緣故(gu)。尤其在(zai)(zai)靠近焊(han)縫(feng)表面的(de)(de)(de)(de)(de)部位,由于氮的(de)(de)(de)(de)(de)損失,使鐵素體(ti)(ti)量增加(jia),氮化(hua)(hua)物更(geng)容易(yi)(yi)析出,這對焊(han)縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕性有直接的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。焊(han)縫(feng)金(jin)屬若是(shi)健全的(de)(de)(de)(de)(de)兩相組織,氮化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)(de)(de)析出量很少。因此,為了增加(jia)焊(han)縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)數量,在(zai)(zai)填充金(jin)屬中提高鎳、氮元素是(shi)有效(xiao)的(de)(de)(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(guan)于。相(xiang)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu),一般說(shuo)焊(han)接時(shi)采用(yong)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入和(he)較低的(de)(de)(de)(de)冷卻(que)(que)速(su)度有(you)(you)利于奧氏體的(de)(de)(de)(de)轉變,減少焊(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)鐵素體量。但是(shi)熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)人過(guo)(guo)(guo)高(gao)(gao)和(he)冷卻(que)(que)速(su)度過(guo)(guo)(guo)慢(man)又會(hui)帶來(lai)金屬(shu)(shu)間相(xiang)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)問題。一般焊(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)不(bu)(bu)常發現(xian)有(you)(you)。相(xiang)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu),但在焊(han)接材(cai)料或(huo)熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)人選用(yong)不(bu)(bu)合(he)適時(shi),也有(you)(you)可能出(chu)(chu)現(xian)。相(xiang)。用(yong)較高(gao)(gao)鎳的(de)(de)(de)(de)焊(han)條25.10.4.LR焊(han)接超級雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)SAF2507時(shi),如熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入過(guo)(guo)(guo)高(gao)(gao),發現(xian)有(you)(you)σ相(xiang)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)(圖2-14)。這(zhe)是(shi)因為過(guo)(guo)(guo)低的(de)(de)(de)(de)鐵素體量會(hui)集中較多(duo)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)、鉬等元素,促進金屬(shu)(shu)間相(xiang)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)。對超級雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)而言(yan),一般熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入控制在0.5~1.5kJ/mm范圍,不(bu)(bu)超過(guo)(guo)(guo)上限,含鎢和(he)銅(tong)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)不(bu)(bu)超過(guo)(guo)(guo)1.0kJ/mm時(shi)(尤(you)其焊(han)薄(bo)板),不(bu)(bu)會(hui)發生因金屬(shu)(shu)間相(xiang)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)使韌(ren)性(xing)下降。這(zhe)說(shuo)明超級雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),尤(you)其是(shi)含鎢、銅(tong)的(de)(de)(de)(de)超級雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)對高(gao)(gao)熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入敏感。


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  綜上所述,為了獲(huo)得最佳的(de)性能(neng)結果,一般必須采(cai)用足夠高的(de)熱(re)輸(shu)(shu)入以保證在焊縫(包(bao)括熱(re)影響(xiang)區)奧氏體(ti)(ti)的(de)再形成,通常焊縫金屬(shu)的(de)奧氏體(ti)(ti)量(liang)控制在60%~70%范圍,但(dan)是為防止(zhi)析出相(xiang)(xiang)也不(bu)希望過(guo)高的(de)熱(re)輸(shu)(shu)人,熱(re)輸(shu)(shu)入控制在0.5~2.0kJ/mm,最高層間溫度控制在150℃為好。表2-16是Sandvik推(tui)薦(jian)的(de)三種典型雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和超級(ji)雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)焊接熱(re)輸(shu)(shu)入。熱(re)輸(shu)(shu)人與材料(liao)的(de)厚(hou)度也有關(guan),如(ru)對(dui)薄壁(bi)管(t=1.5mm)適宜(yi)的(de)熱(re)輸(shu)(shu)入是小于0.5kJ/mm,對(dui)厚(hou)壁(bi)管最好選用接近上限(xian)的(de)熱(re)輸(shu)(shu)人值(zhi)。對(dui)于厚(hou)度不(bu)小于25mm的(de)材料(liao),尤其要(yao)注意(yi)層間溫度的(de)控制,心部的(de)溫度往往高于表面,根部的(de)沖擊值(zhi)可能(neng)會降低。


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