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。


  雙相不銹鋼焊接(jie)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(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)(de)析出,當(dang)焊縫(feng)金屬鐵(tie)素體(ti)數(shu)量過多或為(wei)純鐵(tie)素體(ti)組(zu)織時,很容易有(you)氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)(de)析出,這是由于在(zai)(zai)(zai)高溫時,氮(dan)(dan)(dan)在(zai)(zai)(zai)鐵(tie)素體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)(jie)度增加,快(kuai)速冷卻時溶(rong)解(jie)(jie)度又(you)下(xia)降的(de)(de)(de)(de)緣故。尤其在(zai)(zai)(zai)靠近焊縫(feng)表面的(de)(de)(de)(de)部位,由于氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)損失,使鐵(tie)素體(ti)量增加,氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)更容易析出,這對焊縫(feng)金屬的(de)(de)(de)(de)耐腐蝕性有(you)直接的(de)(de)(de)(de)影響。焊縫(feng)金屬若是健全(quan)的(de)(de)(de)(de)兩相(xiang)組(zu)織,氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)(de)析出量很少。因(yin)此,為(wei)了增加焊縫(feng)金屬的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)數(shu)量,在(zai)(zai)(zai)填(tian)充金屬中(zhong)提高鎳、氮(dan)(dan)(dan)元素是有(you)效(xiao)的(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。


  關于。相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu),一(yi)般(ban)(ban)說焊(han)接(jie)(jie)時(shi)采用(yong)較(jiao)高(gao)的(de)(de)熱(re)(re)輸入和較(jiao)低(di)(di)的(de)(de)冷卻速度(du)有(you)(you)利于奧氏體的(de)(de)轉(zhuan)變,減少焊(han)縫金(jin)屬的(de)(de)鐵素體量。但(dan)是(shi)熱(re)(re)輸人(ren)過高(gao)和冷卻速度(du)過慢又會(hui)帶(dai)來金(jin)屬間相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)問題。一(yi)般(ban)(ban)焊(han)縫金(jin)屬不(bu)(bu)常(chang)發(fa)(fa)現(xian)(xian)有(you)(you)。相(xiang)(xiang)(xiang)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu),但(dan)在焊(han)接(jie)(jie)材料或熱(re)(re)輸人(ren)選用(yong)不(bu)(bu)合適時(shi),也(ye)有(you)(you)可能出(chu)(chu)(chu)現(xian)(xian)。相(xiang)(xiang)(xiang)。用(yong)較(jiao)高(gao)鎳的(de)(de)焊(han)條25.10.4.LR焊(han)接(jie)(jie)超(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)SAF2507時(shi),如(ru)熱(re)(re)輸入過高(gao),發(fa)(fa)現(xian)(xian)有(you)(you)σ相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)(圖2-14)。這是(shi)因為過低(di)(di)的(de)(de)鐵素體量會(hui)集中(zhong)較(jiao)多的(de)(de)鉻、鉬等(deng)元素,促進金(jin)屬間相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)。對超(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)而言,一(yi)般(ban)(ban)熱(re)(re)輸入控制在0.5~1.5kJ/mm范圍(wei),不(bu)(bu)超(chao)(chao)過上限,含鎢和銅(tong)的(de)(de)鋼(gang)不(bu)(bu)超(chao)(chao)過1.0kJ/mm時(shi)(尤其焊(han)薄板),不(bu)(bu)會(hui)發(fa)(fa)生因金(jin)屬間相(xiang)(xiang)(xiang)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)使韌性下降。這說明超(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),尤其是(shi)含鎢、銅(tong)的(de)(de)超(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)對高(gao)熱(re)(re)輸入敏感(gan)。


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  綜上所述,為(wei)(wei)了獲得最(zui)(zui)佳的(de)(de)(de)(de)性能結果,一般必(bi)須采用足夠高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)熱輸(shu)入以保證(zheng)在(zai)(zai)焊縫(包(bao)括(kuo)熱影(ying)響區)奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)再形成,通常(chang)焊縫金屬的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)量控(kong)(kong)制在(zai)(zai)60%~70%范圍,但是為(wei)(wei)防止(zhi)析出相也不希望過(guo)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)熱輸(shu)人(ren),熱輸(shu)入控(kong)(kong)制在(zai)(zai)0.5~2.0kJ/mm,最(zui)(zui)高(gao)(gao)層間溫度控(kong)(kong)制在(zai)(zai)150℃為(wei)(wei)好。表2-16是Sandvik推薦的(de)(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)(de)焊接熱輸(shu)入。熱輸(shu)人(ren)與材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)厚度也有關,如對薄壁(bi)管(t=1.5mm)適(shi)宜的(de)(de)(de)(de)熱輸(shu)入是小于(yu)(yu)0.5kJ/mm,對厚壁(bi)管最(zui)(zui)好選用接近上限的(de)(de)(de)(de)熱輸(shu)人(ren)值。對于(yu)(yu)厚度不小于(yu)(yu)25mm的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao),尤其要注意層間溫度的(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)制,心(xin)部(bu)的(de)(de)(de)(de)溫度往往高(gao)(gao)于(yu)(yu)表面(mian),根部(bu)的(de)(de)(de)(de)沖擊值可能會降低。


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