1. 焊(han)接方(fang)法的(de)選擇
由于雙相不銹(xiu)鋼(gang)自身的冶金特點,在選擇焊接方法上應注意以下幾點。
①. 焊接(jie)線能量和(he)層(ceng)間溫度
過(guo)(guo)(guo)低(di)(di)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接線(xian)(xian)能(neng)(neng)量會(hui)使奧(ao)氏(shi)體(ti)轉變(bian)量減少,甚至于會(hui)抑(yi)制(zhi)焊(han)(han)(han)后冷(leng)卻過(guo)(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)向奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)轉變(bian),而(er)得到(dao)單相(xiang)鐵(tie)素體(ti)組織,使其失(shi)去雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)特點,使用(yong)(yong)性(xing)能(neng)(neng)大大降(jiang)低(di)(di)。因此,激光(guang)焊(han)(han)(han)、電子(zi)束焊(han)(han)(han)和(he)等(deng)離子(zi)焊(han)(han)(han)等(deng)高(gao)(gao)能(neng)(neng)束焊(han)(han)(han)不(bu)適于焊(han)(han)(han)接雙(shuang)相(xiang)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。過(guo)(guo)(guo)高(gao)(gao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接線(xian)(xian)能(neng)(neng)量會(hui)使金屬及熱影響區過(guo)(guo)(guo)熱區的(de)(de)晶粒粗大,韌性(xing)降(jiang)低(di)(di)。SMAW、TIG、MIG可用(yong)(yong)來焊(han)(han)(han)接雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。
為了獲得雙(shuang)相不銹鋼(gang)焊接接頭的最佳性能,除合理地選用焊接材料外、還必須選擇最佳的焊接線能量和層間溫度,通常將焊縫金屬的奧氏體含量控制在60%~70%。表3-43給出了三種典型的雙相不銹鋼推薦的最佳的焊接線能量和層間溫度。

表(biao)3-43 三種典型的雙相不(bu)銹鋼推薦的最佳的焊接線能量和(he)層間溫度鋼的牌(pai)號
②. 適(shi)宜采用多層焊(han),多道次,低熔合比
③. 避免使用(yong)焊后熱處理
因為焊(han)后熱處理(li)存(cun)在(zai)諸多困難(nan),生(sheng)產上難(nan)以實現。固溶(rong)處理(li)的溫(wen)度太高(1000~1050℃),生(sheng)產上很難(nan)實現。另外,中溫(wen)處理(li)會(hui)導(dao)致脆化相析(xi)出,韌性和耐腐蝕性降低。
2. 雙相不(bu)銹鋼(gang)常用的(de)焊接方法(fa)
焊接雙相不(bu)銹(xiu)鋼常用的方法(fa)是焊條電弧焊(SMAW)、埋弧焊(SAW)、鎢(wu)極(ji)惰性(xing)氣體保護焊(TIG)及熔化極(ji)惰性(xing)氣體保護焊(MIG)等。
①. 焊條電弧焊
焊(han)(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)(han)適用于(yu)全位置(zhi)焊(han)(han)接。對于(yu)雙(shuang)相不銹鋼而言,鈦型焊(han)(han)條(tiao)比(bi)堿性焊(han)(han)條(tiao)的焊(han)(han)接工藝性好,尤(you)其是(shi)脫渣性能好,這(zhe)一點(dian)對多層(ceng)焊(han)(han)很(hen)重要,可以提高效率(lv)和(he)避免夾渣。但(dan)是(shi),鈦型焊(han)(han)條(tiao)比(bi)堿性焊(han)(han)條(tiao)得到的焊(han)(han)縫金(jin)屬的韌性較(jiao)差。所(suo)以,對于(yu)焊(han)(han)件(jian)有(you)低溫性能要求(qiu)時應(ying)采用堿性焊(han)(han)條(tiao)。
②. 鎢極惰性氣體(ti)保護焊
鎢(wu)極惰性氣體保(bao)護焊(han)常(chang)(chang)用于根(gen)部(bu)焊(han)道的(de)焊(han)接(jie)或(huo)自動(dong)焊(han)接(jie),也常(chang)(chang)用于薄板或(huo)管板接(jie)頭的(de)焊(han)接(jie)。TIG焊(han)能夠保(bao)證(zheng)焊(han)件有(you)良好的(de)力學(xue)性能,特別是(shi)低溫韌性。一般TIG焊(han)的(de)熔敷效率較低,即使自動(dong)焊(han)也如(ru)此(ci)。
焊時應使用純Ar或Ar+2%N2作為保護氣(qi)體。但V形(xing)坡口(kou)根部(bu)焊接且雙面成形(xing)時,背(bei)面需用保護氣(qi)體保護,且用Ar+5%N2作為保護氣(qi)體,因為焊縫表面容易失(shi)氮。
應(ying)(ying)當(dang)推薦使(shi)(shi)用Ar+N,混合(he)氣(qi)體(ti)作為雙(shuang)相不銹鋼TIG焊(han)的保護(hu)氣(qi)體(ti)。因為為了(le)保證雙(shuang)相不銹鋼焊(han)縫金屬(shu)中奧氏體(ti)占優勢(shi),焊(han)縫金屬(shu)的鉻當(dang)量(liang)/鎳當(dang)量(liang)之比應(ying)(ying)比母(mu)材小。若使(shi)(shi)用Ar+N,混合(he)氣(qi)體(ti),則可使(shi)(shi)焊(han)縫金屬(shu)增(zeng)(zeng)N,N是強奧氏體(ti)形成元素,焊(han)縫金屬(shu)增(zeng)(zeng)N就等于增(zeng)(zeng)大了(le)鎳當(dang)量(liang),間接地達(da)到了(le)使(shi)(shi)鉻當(dang)量(liang)/鎳當(dang)量(liang)之比變小的目的。實(shi)踐證明,在保護(hu)氣(qi)中加氮(dan)氣(qi)后,焊(han)縫金屬(shu)中的N含(han)量(liang)和奧氏體(ti)含(han)量(liang)都增(zeng)(zeng)加了(le),見表3-44.
表3-44 保(bao)護氣體中(zhong)N2含量(liang)對焊縫金屬中(zhong)的(de)N含量(liang)和(he)奧氏體含量(liang)的(de)影響

③. 埋(mai)弧焊(han)
埋(mai)弧焊(han)可以用于雙相不銹鋼厚板的焊接,埋弧焊的問題是熔合比比較大,可以通過調整坡口形式、正確地選擇焊接線能量以及層間溫度,對熔合比加以控制。厚壁件的焊接,前幾道由于熔合比比較大,焊縫金屬鐵素體含量可能太大,加之冷卻速度慢,晶粒粗大,有可能使焊縫金屬和焊接熱影響區發生脆化。這一點可以用調整焊接材料,即前幾道熔合比較大時,采用鎳當量大的焊接材料。
3. 多層焊和工藝焊縫
如前所(suo)述,采用SMAW法進行多層焊時,由(you)于后(hou)道焊縫(feng)對前道焊縫(feng)的(de)熱(re)處理作用,焊縫(feng)金屬中(zhong)的(de)鐵素體會(hui)進一步轉變成奧氏體,成為以奧氏體占優勢的(de)兩相(xiang)組(zu)織;毗鄰焊縫(feng)的(de)焊接(jie)熱(re)影響區(qu)組(zu)織中(zhong)的(de)奧氏體含(han)量也會(hui)由(you)于多次加(jia)熱(re)而增多,從而使整個焊接(jie)接(jie)頭的(de)組(zu)織和性能顯著改(gai)善。但(dan)是(shi),若(ruo)是(shi)多次加(jia)熱(re)到中(zhong)溫區(qu),引起脆(cui)性相(xiang)析出,也可能發生(sheng)脆(cui)化。
由(you)于(yu)上述原因(yin),可以(yi)在焊(han)完(wan)之后(hou)再(zai)熔敷一(yi)道(dao)工(gong)(gong)藝焊(han)縫,以(yi)便對最(zui)后(hou)一(yi)道(dao)焊(han)縫及其(qi)焊(han)接(jie)熱影(ying)響區(qu)進行一(yi)次熱處理,以(yi)利于(yu)改善組織和提供性能。工(gong)(gong)藝焊(han)縫最(zui)后(hou)可以(yi)經過(guo)加工(gong)(gong)去除。

