1. 焊接方法(fa)的選擇


  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(jian)溫度


  過(guo)低(di)的(de)焊(han)接線(xian)能量會(hui)使奧(ao)氏體(ti)(ti)轉變量減少,甚(shen)至于會(hui)抑制焊(han)后冷卻過(guo)程的(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)向奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)轉變,而(er)得到單(dan)相鐵素(su)(su)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi),使其(qi)失(shi)去雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)特點,使用性(xing)能大(da)大(da)降(jiang)低(di)。因此,激光(guang)焊(han)、電子束焊(han)和等(deng)離子焊(han)等(deng)高(gao)能束焊(han)不(bu)適于焊(han)接雙(shuang)相奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。過(guo)高(gao)的(de)焊(han)接線(xian)能量會(hui)使金屬及熱影響區過(guo)熱區的(de)晶粒粗大(da),韌性(xing)降(jiang)低(di)。SMAW、TIG、MIG可用來焊(han)接雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。


  為了獲得雙相不銹鋼焊(han)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。


43.jpg


  表3-43 三種典型的(de)(de)雙(shuang)相不銹鋼推薦(jian)的(de)(de)最佳(jia)的(de)(de)焊(han)接線能量(liang)和層間溫(wen)度鋼的(de)(de)牌號


②. 適宜采(cai)用多(duo)層焊,多(duo)道次(ci),低熔(rong)合比(bi)


③. 避(bi)免(mian)使用(yong)焊(han)后(hou)熱處(chu)理


  因為焊后熱處理存在諸多困(kun)難(nan),生(sheng)產上(shang)難(nan)以(yi)實(shi)現(xian)。固溶處理的溫度太高(1000~1050℃),生(sheng)產上(shang)很難(nan)實(shi)現(xian)。另外,中溫處理會導致(zhi)脆化相(xiang)析出(chu),韌性和耐腐蝕性降低。




2. 雙相不銹鋼常用的焊(han)接方法


 焊接雙相不銹鋼常用的方法(fa)是(shi)焊條電弧焊(SMAW)、埋弧焊(SAW)、鎢極惰(duo)性氣(qi)(qi)體保護焊(TIG)及熔化極惰(duo)性氣(qi)(qi)體保護焊(MIG)等。


①. 焊(han)條電弧焊(han)


 焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)適用(yong)于全(quan)位置焊(han)(han)(han)(han)(han)接。對(dui)于雙相不銹鋼而言,鈦型焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)比堿(jian)性(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接工藝(yi)性(xing)好(hao),尤其是脫渣(zha)性(xing)能好(hao),這一點對(dui)多層焊(han)(han)(han)(han)(han)很重要(yao)(yao),可以(yi)提高(gao)效率和避免(mian)夾(jia)渣(zha)。但是,鈦型焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)比堿(jian)性(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)得到的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫金屬(shu)的(de)韌(ren)性(xing)較差。所以(yi),對(dui)于焊(han)(han)(han)(han)(han)件有低溫性(xing)能要(yao)(yao)求(qiu)時應采用(yong)堿(jian)性(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)。


②. 鎢極惰(duo)性氣(qi)體(ti)保護焊


  鎢(wu)極惰性(xing)氣體保護焊(han)常(chang)用(yong)于根部(bu)焊(han)道的焊(han)接(jie)或(huo)自動焊(han)接(jie),也常(chang)用(yong)于薄板(ban)或(huo)管板(ban)接(jie)頭的焊(han)接(jie)。TIG焊(han)能夠保證焊(han)件(jian)有(you)良好的力學性(xing)能,特別是低溫韌性(xing)。一般TIG焊(han)的熔敷效(xiao)率(lv)較低,即使自動焊(han)也如此。


  焊(han)時應使(shi)用純Ar或Ar+2%N2作為(wei)保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)體。但V形坡口根(gen)部焊(han)接(jie)且(qie)雙(shuang)面(mian)成形時,背面(mian)需用保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)體保(bao)護(hu),且(qie)用Ar+5%N2作為(wei)保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)體,因為(wei)焊(han)縫表面(mian)容易失氮。


  應當推薦(jian)使(shi)(shi)用Ar+N,混合氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)作為雙相不(bu)銹鋼TIG焊(han)(han)的(de)保(bao)護氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)。因為為了保(bao)證(zheng)雙相不(bu)銹鋼焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金屬中(zhong)奧氏體(ti)(ti)占優勢,焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金屬的(de)鉻當量(liang)/鎳當量(liang)之比應比母(mu)材小。若使(shi)(shi)用Ar+N,混合氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti),則(ze)可使(shi)(shi)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金屬增(zeng)N,N是強奧氏體(ti)(ti)形(xing)成元素,焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金屬增(zeng)N就等(deng)于增(zeng)大了鎳當量(liang),間接地達到了使(shi)(shi)鉻當量(liang)/鎳當量(liang)之比變小的(de)目的(de)。實踐證(zheng)明,在保(bao)護氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)加氮氣(qi)(qi)(qi)后,焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金屬中(zhong)的(de)N含(han)量(liang)和奧氏體(ti)(ti)含(han)量(liang)都增(zeng)加了,見表(biao)3-44.


  表3-44 保護氣體中N2含量(liang)對焊縫金屬中的(de)N含量(liang)和奧(ao)氏(shi)體含量(liang)的(de)影(ying)響


44.jpg


③. 埋(mai)弧焊


  埋弧焊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(ceng)焊(han)和工藝焊(han)縫


  如前所述(shu),采用SMAW法進行多層焊(han)(han)時,由于(yu)后道(dao)焊(han)(han)縫(feng)對前道(dao)焊(han)(han)縫(feng)的(de)(de)熱(re)處理作用,焊(han)(han)縫(feng)金屬中(zhong)的(de)(de)鐵素(su)體(ti)會進一步(bu)轉變成奧氏(shi)體(ti),成為(wei)以奧氏(shi)體(ti)占優(you)勢的(de)(de)兩相組織;毗鄰焊(han)(han)縫(feng)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)熱(re)影(ying)響區(qu)組織中(zhong)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)含量也(ye)會由于(yu)多次加熱(re)而(er)增多,從(cong)而(er)使整個焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)組織和(he)性(xing)能顯(xian)著改善(shan)。但是(shi),若是(shi)多次加熱(re)到(dao)中(zhong)溫區(qu),引起脆性(xing)相析(xi)出,也(ye)可能發生脆化。


  由于(yu)上述原因,可以在焊(han)(han)(han)完之后再(zai)熔(rong)敷一(yi)(yi)道工(gong)(gong)藝(yi)焊(han)(han)(han)縫,以便對最后一(yi)(yi)道焊(han)(han)(han)縫及(ji)其焊(han)(han)(han)接熱(re)影響區進(jin)行一(yi)(yi)次熱(re)處(chu)理,以利于(yu)改善組織和提供性能。工(gong)(gong)藝(yi)焊(han)(han)(han)縫最后可以經(jing)過(guo)加工(gong)(gong)去(qu)除。