雙相(xiang)不銹鋼焊接的一般準則主要有以下幾點(dian):
1. 焊材的要(yao)求
焊材包括:①. 填(tian)充金屬;②. 保護(hu)氣體(ti)和背(bei)面保護(hu)氣體(ti)。分述如(ru)下(xia)。
在(zai)(zai)焊(han)(han)態(tai)下(xia)(xia)使用的焊(han)(han)接(jie)結構,其焊(han)(han)縫金屬與母(mu)材相比(bi)應是合金元(yuan)素(su)鎳(nie)含量較高的。這是為了(le)保證(zheng)合適的鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)和奧氏體(ti)(ti)的相比(bi)例。這一純焊(han)(han)縫金屬在(zai)(zai)焊(han)(han)態(tai)下(xia)(xia),必須有這樣的成(cheng)(cheng)分,即能在(zai)(zai)結晶后直接(jie)均勻地形成(cheng)(cheng)以奧氏體(ti)(ti)為主(zhu)(30%~70%)的并含有鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)的雙相組織(zhi)。當(dang)焊(han)(han)件可在(zai)(zai)1050~1100℃溫度下(xia)(xia)退火時,應該選擇(ze)與母(mu)材成(cheng)(cheng)分(Ni=5.5%~7.0%)相當(dang)的焊(han)(han)縫金屬。在(zai)(zai)這種(zhong)焊(han)(han)接(jie)工藝中,焊(han)(han)后占(zhan)主(zhu)要的鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)轉變形成(cheng)(cheng)了(le)平衡(heng)的鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)/奧氏體(ti)(ti)組織(zhi)。
焊接雙相不銹鋼和超(chao)級(ji)雙相(xiang)不銹鋼(gang)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。



采用填充(chong)焊(han)絲和其他焊(han)接方法(GTAW、GMAW、SAW)熔(rong)敷的(de)焊(han)縫(feng)金屬與焊(han)絲有類似的(de)化學成分。
保(bao)護氣體適(shi)用于(yu)各(ge)種(zhong)氣體保(bao)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氣,從而使焊縫金屬含氮量降低,最大可減少0.05%氮(dan)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,以防止焊縫金屬氮(dan)氣損失。
2. 焊(han)接方法選(xuan)擇
焊(han)(han)接方法(fa)根據(ju)焊(han)(han)件結構厚度及相關條件的經(jing)濟性,可以(yi)采(cai)用下述焊(han)(han)接方法(fa):①. 手工焊(han)(han)(SMAW); ②. 氣體保(bao)護(hu)鎢極(ji)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(GTAW); ③. 氣體保(bao)護(hu)金屬(熔化(hua))極(ji)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(GMAW);④. 藥芯焊(han)(han)絲(si)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(FCAW); ⑤. 埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)(SAW); ⑥. 等(deng)離子電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(PAW)。
對于不銹鋼管焊接,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。
對于鑄件和其他(ta)結構(gou)件的修(xiu)復焊(han)接,通常(chang)選用(yong)SMAW(MMA),PAW 應用(yong)于薄(bo)斷面(mian)構(gou)件的焊(han)接和直管焊(han)縫根(gen)部的焊(han)接。
在焊(han)件(jian)上均應(ying)該填加焊(han)絲(si)(條),包(bao)括焊(han)根(gen)。如果不填加焊(han)材(cai)進行(xing)焊(han)接,則必須在焊(han)后進行(xing)固溶處理。
3. 焊接熱(re)輸(shu)入(ru)的確定
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
雙相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)接(jie)(jie)頭(tou)設(she)計必(bi)須(xu)(xu)有助于完全焊(han)透并(bing)避免在凝固的(de)焊(han)縫(feng)金屬中存在未(wei)熔合(he)的(de)母材。與(yu)奧(ao)氏體鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)同(tong)的(de)是焊(han)接(jie)(jie)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)時,坡口(kou)(kou)根部間隙、坡口(kou)(kou)角度(du)均略大于奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。并(bing)且坡口(kou)(kou)最好采(cai)用切削加(jia)工而(er)不(bu)(bu)用砂輪打(da)磨(mo),以(yi)使焊(han)接(jie)(jie)區厚度(du)或間隙均勻。必(bi)須(xu)(xu)打(da)磨(mo)時,應(ying)特別注意坡口(kou)(kou)及其配合(he)的(de)均勻性。雙相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)一些接(jie)(jie)頭(tou)設(she)計如表2-18所示(shi)。

5. 預熱(re)和(he)層間(jian)溫度
除了在大拘(ju)束度(du)(du)(du)下(xia)可能(neng)引起高鐵(tie)素體組(zu)織(焊(han)縫、熱(re)影響區)開(kai)裂(lie)(氫(qing)致裂(lie)紋(wen))之外,雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)(bu)(bu)需要(yao)預(yu)熱(re)。對(dui)于大拘(ju)束度(du)(du)(du)焊(han)件推薦(jian)預(yu)熱(re)到150℃.對(dui)于23%Cr無Mo雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和22%Cr雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),層(ceng)間(jian)(jian)(jian)溫(wen)度(du)(du)(du)不(bu)(bu)(bu)應該超過200℃.對(dui)25%Cr雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),層(ceng)間(jian)(jian)(jian)溫(wen)度(du)(du)(du)不(bu)(bu)(bu)應超過150℃,為(wei)(wei)了獲得最佳的焊(han)縫金屬性(xing)能(neng),超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)推薦(jian)使(shi)用的最高預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)100℃.在采用焊(han)后(hou)固溶處理的情況下(xia),不(bu)(bu)(bu)要(yao)求限(xian)制(zhi)層(ceng)間(jian)(jian)(jian)溫(wen)度(du)(du)(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(mian)清理(li)及焊縫附近(jin)的酸洗鈍(dun)化處理(li)可采用標(biao)準不(bu)銹鋼(gang)的清理(li)作業。

