雙相不銹鋼(gang)焊接的一般準則主要有(you)以下幾點:
1. 焊材的要求(qiu)
焊材包括:①. 填充金屬;②. 保(bao)護氣體和(he)背面保(bao)護氣體。分述(shu)如(ru)下。
在(zai)(zai)焊態(tai)下(xia)使用的(de)焊接(jie)結(jie)構,其焊縫(feng)金屬(shu)與(yu)母材相比應(ying)是合金元素(su)(su)(su)鎳含量較高的(de)。這(zhe)(zhe)是為(wei)了保(bao)證合適的(de)鐵素(su)(su)(su)體(ti)和奧(ao)氏體(ti)的(de)相比例。這(zhe)(zhe)一純焊縫(feng)金屬(shu)在(zai)(zai)焊態(tai)下(xia),必須有這(zhe)(zhe)樣的(de)成分,即能在(zai)(zai)結(jie)晶后直接(jie)均勻地形(xing)成以(yi)奧(ao)氏體(ti)為(wei)主(30%~70%)的(de)并含有鐵素(su)(su)(su)體(ti)的(de)雙相組織(zhi)。當(dang)焊件可在(zai)(zai)1050~1100℃溫度(du)下(xia)退火(huo)時,應(ying)該選擇(ze)與(yu)母材成分(Ni=5.5%~7.0%)相當(dang)的(de)焊縫(feng)金屬(shu)。在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)種(zhong)焊接(jie)工藝中,焊后占主要的(de)鐵素(su)(su)(su)體(ti)基體(ti)轉變形(xing)成了平衡的(de)鐵素(su)(su)(su)體(ti)/奧(ao)氏體(ti)組織(zhi)。
焊接雙相(xiang)不銹鋼和超級(ji)雙相不銹鋼的焊材均是配套設計的(詳見表2-13和表2-14)。手工焊用的涂藥焊條既可以用鈦型藥皮焊條,也可以用堿性藥皮焊條。堿性藥皮的焊條對全位置的焊接更適宜一些,而鈦型焊條工藝性優良,在幾乎所有的實際應用中都可獲得滿意的效果。



采(cai)用填充(chong)焊(han)(han)絲和其他(ta)焊(han)(han)接方(fang)法(GTAW、GMAW、SAW)熔敷的(de)焊(han)(han)縫金屬(shu)與(yu)焊(han)(han)絲有類(lei)似的(de)化學成(cheng)分。
保護氣體適用于各(ge)種氣體保護焊方法(見表2-17)

背面保護氣體用于單面焊的焊管內部氣體保護,既可以用工業純氬氣,也可以用高純度氬氣(99.99%).在所有情況下,氣體都應該干燥(PrEN439: 除CO2外,所有氣體中水分最大不超過40 ppm,露點最高-50℃,CO2中的水分最大不超過200 ppm,露點最高為-35℃),應該采取各種措施避免水分浸入保護氣體中。
保護氣體和背面保護氣體對焊縫金屬的含氮量有影響。由于保護氣體中氮氣分壓低,可能從焊縫熔池中擴散出氮(dan)氣,從而使焊縫金屬含氮量降低,最大可減少0.05%氮氣。存在這種危險時,在保護氣體和背面保護氣體中必須加人5%氮氣(qi),以防止焊縫金屬氮氣損失。
2. 焊接(jie)方法選擇(ze)
焊(han)接方(fang)法根據焊(han)件結構厚度及相(xiang)關條(tiao)件的經濟性,可以(yi)采用下(xia)述焊(han)接方(fang)法:①. 手(shou)工焊(han)(SMAW); ②. 氣體(ti)保護(hu)鎢極電弧(hu)(hu)焊(han)(GTAW); ③. 氣體(ti)保護(hu)金屬(熔化)極電弧(hu)(hu)焊(han)(GMAW);④. 藥芯焊(han)絲電弧(hu)(hu)焊(han)(FCAW); ⑤. 埋弧(hu)(hu)焊(han)(SAW); ⑥. 等離子電弧(hu)(hu)焊(han)(PAW)。
對于不銹(xiu)鋼管焊接,常用方法是采用GTAW作根部焊接,然后用其他不同的焊接方法完成接頭焊接,如SMAW、GTAW或GMAW.中厚板的對接焊采用SMAW(MMA)、SAW或FCAW來完成。
對(dui)于鑄件和其他結構(gou)件的修復焊(han)接,通常選用(yong)SMAW(MMA),PAW 應用(yong)于薄(bo)斷面構(gou)件的焊(han)接和直管焊(han)縫根(gen)部的焊(han)接。
在焊件上(shang)均應該(gai)填(tian)加(jia)焊絲(si)(條),包括焊根。如(ru)果(guo)不填(tian)加(jia)焊材進行焊接,則必須在焊后(hou)進行固溶處(chu)理。
3. 焊接熱輸入的(de)確定
在母材和焊材確定之后,無論采取何種焊接方法,都必須嚴格控制焊接熱輸入。雙相及超級雙相不銹鋼焊接接頭的性能,很大程度上取決于采用的熱輸入。與奧氏體不銹鋼相比,雙相鋼焊接時可承受較大的熱輸入,使焊后冷卻過程、熱影響區形成足夠的奧氏體相,滿足接頭力學和耐蝕性的要求。但是熱輸過大,促進熱影響區形成Cr2N、σ相等脆性相,降低塑韌性和耐蝕性,因此對于具體焊件上采用多大的熱輸入,應在焊件焊前參考表2-16推薦的熱輸入范圍,根據結構的斷面尺寸和焊接方法進行工藝試驗或工藝評定,最終確定應使用的工藝參數,保證焊接接頭的性能。

4. 接頭設計
雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)接(jie)(jie)頭設計(ji)必須有助于完全(quan)焊(han)透并(bing)避免在凝(ning)固的(de)(de)焊(han)縫金屬中存在未(wei)熔合的(de)(de)母(mu)材(cai)。與奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)不同的(de)(de)是焊(han)接(jie)(jie)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)(gang)時(shi),坡口(kou)根(gen)部間隙(xi)、坡口(kou)角度均略大于奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)。并(bing)且坡口(kou)最好采(cai)用(yong)切削(xue)加工而(er)不用(yong)砂輪(lun)打(da)磨,以使(shi)焊(han)接(jie)(jie)區厚度或間隙(xi)均勻(yun)。必須打(da)磨時(shi),應(ying)特別注意(yi)坡口(kou)及其配合的(de)(de)均勻(yun)性(xing)。雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)一些接(jie)(jie)頭設計(ji)如表2-18所示(shi)。

5. 預熱和層間溫度
除了在(zai)大拘束(shu)度(du)下可能引起高鐵素(su)體組(zu)織(焊(han)(han)縫、熱(re)影響區)開(kai)裂(lie)(lie)(氫(qing)致裂(lie)(lie)紋)之(zhi)外,雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼和超級雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼不需要(yao)預熱(re)。對于大拘束(shu)度(du)焊(han)(han)件推(tui)薦(jian)預熱(re)到150℃.對于23%Cr無Mo雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼和22%Cr雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼,層間溫度(du)不應該超過200℃.對25%Cr雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼和超級雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼,層間溫度(du)不應超過150℃,為了獲(huo)得最(zui)佳(jia)的焊(han)(han)縫金(jin)屬性(xing)能,超級雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼推(tui)薦(jian)使(shi)用的最(zui)高預熱(re)溫度(du)為100℃.在(zai)采用焊(han)(han)后固溶處(chu)理的情況下,不要(yao)求(qiu)限制層間溫度(du)。
6. 焊后處理
雙相不銹鋼不需要焊后消除應力處理,且進行這樣的熱處理可能是有害的。因為它可使雙相不銹鋼析出金屬間相,降低韌性和耐蝕性。但如果由于焊件高應變狀態或存在導致耐腐蝕性降低和塑性降低的有害相變,使焊件質量降低,這樣的焊件通常應該進行固溶處理。23%Cr無Mo雙相不銹鋼和22%Cr雙相不銹鋼應該在1050~1100℃的溫度下進行熱處理。而25%Cr雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼要求處理溫度為1070~1120℃。當匹配的焊縫金屬化學成分(Ni=8%~10%)高于焊件化學成分時,應該選擇給定的溫度上限。加熱應該盡可能地快,固溶退火之后立即進行水淬。最有效的加熱方法是感應加熱。保溫時間應該是5~30min,應該足以恢復相平衡,包括金屬間相(特別是σ和X相)的溶解。
7. 清(qing)理和鈍(dun)化
焊前、焊后的表面清理(li)及焊縫附近的酸(suan)洗鈍(dun)化處理(li)可(ke)采用標準不銹鋼的清理(li)作業。

