雙相不銹鋼具有良好的焊接性,選用合適的焊接材料不會發生焊接熱裂紋和冷裂紋。焊接接頭力學性能也令人滿意,除了焊接接頭具有良好的耐應力腐蝕能力外,其耐點蝕性能和耐縫隙腐(fu)蝕能力也均優于奧氏體不銹鋼(gang)焊接接頭,抗晶間腐蝕能力比奧氏體不銹鋼稍有遜色。但是,焊接接頭近縫區受到焊接熱循環的影響,其過熱區段的鐵素體晶粒不可避免地會粗大,從而將降低該區段的耐蝕性。對此,應從焊接工藝方面采取改善措施。


  雙相不(bu)銹鋼優良性能的本質在于其化學成分和金相組織,其兩相的比例及分布狀態是決定其性能的最基本因素。


  奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)或鐵(tie)素體(ti)(ti)型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)經受熱循環時,通常沒有(you)激烈(lie)的組織變化,只是有(you)可能(neng)析(xi)出少(shao)許的第(di)二相(xiang),如碳化物(wu)、氮化物(wu)或σ相(xiang)等,在(zai)某些非穩定奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)鋼(gang)中有(you)可能(neng)出現百分之幾(ji)的鐵(tie)素體(ti)(ti)相(xiang)。奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)-鐵(tie)素體(ti)(ti)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)則不同,如圖4-6所示的相(xiang)圖表(biao)明(ming),在(zai)1000℃以(yi)下平衡相(xiang)比例為50/50左右的雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang),隨著溫(wen)度(du)的升高,奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)逐步(bu)減(jian)少(shao)而鐵(tie)素體(ti)(ti)則逐步(bu)增多,被加熱到1350℃以(yi)上至固相(xiang)線溫(wen)度(du)區間,其平衡組織的體(ti)(ti)積(ji)分數轉變為100%的鐵(tie)素體(ti)(ti)。


圖 6.jpg



1. 焊縫的成分和(he)組織(zhi)


  從圖4-6中可知,由(you)于金屬熔化后(hou)結(jie)晶所(suo)生(sheng)成的(de)(de)金相(xiang)組織(zhi)通常是(shi)(shi)體積分數(shu)為100%的(de)(de)鐵(tie)素體,而(er)且隨后(hou)的(de)(de)冷(leng)卻過程(cheng)中,來不(bu)及發生(sheng)奧氏體的(de)(de)析出。所(suo)以,即使是(shi)(shi)在大大降低(di)焊縫(feng)的(de)(de)冷(leng)卻速度(du)(暫(zan)不(bu)說這(zhe)將對熱影(ying)響(xiang)性能產生(sheng)不(bu)利影(ying)響(xiang)),奧氏體相(xiang)的(de)(de)份額也不(bu)能增(zeng)大多少,根本無法解(jie)決鐵(tie)素體占絕(jue)對優勢的(de)(de)問題。這(zhe)樣的(de)(de)焊縫(feng)金屬不(bu)僅耐蝕(shi)性低(di)下,而(er)且塑(su)性也不(bu)良。這(zhe)一(yi)現(xian)(xian)象(xiang)在焊接其(qi)他牌號的(de)(de)雙相(xiang)不(bu)銹鋼時,也會不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)的(de)(de)出現(xian)(xian)。


  總之,相(xiang)比例是決定雙相(xiang)不銹鋼性(xing)能的(de)至關(guan)重要(yao)的(de)因素。為(wei)了得到相(xiang)組成比例較為(wei)理想的(de)焊(han)縫金(jin)屬,要(yao)采取以(yi)下措(cuo)施:


     ①. 增加焊縫金(jin)(jin)(jin)屬中(zhong)奧(ao)氏體化合金(jin)(jin)(jin)元素。例如(ru),用氮對焊縫金(jin)(jin)(jin)屬合金(jin)(jin)(jin)化,或將(jiang)其(qi)成分(fen)中(zhong)鎳(nie)質量分(fen)數(shu)提高到(dao)10%左右。這樣就(jiu)可(ke)能獲得奧(ao)氏體體積分(fen)數(shu)不少于(yu)30%~40%的焊縫金(jin)(jin)(jin)屬。


    ②. 通過(guo)焊接工藝(例(li)如小的熱輸入(ru))來獲取(qu)比(bi)較(jiao)細(xi)小的、比(bi)較(jiao)均(jun)勻的兩相混合(he)組織,有利于提(ti)高(gao)焊縫的多方(fang)面性能。


  焊(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬受到隨后焊(han)(han)道的(de)熱影響(xiang),其中的(de)二(er)次轉變奧(ao)氏體含(han)量(liang)有所上升。因此,有時可以利用(yong)“退(tui)火”焊(han)(han)縫(feng)(feng)來(lai)改(gai)善(shan)(shan)焊(han)(han)縫(feng)(feng)性能,例(li)如,在薄板焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)背(bei)面(mian)加“退(tui)火”焊(han)(han)縫(feng)(feng)來(lai)改(gai)善(shan)(shan)正面(mian)焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)性能。但焊(han)(han)后需要將“退(tui)火”焊(han)(han)縫(feng)(feng)打磨掉,這種辦法則由于費工(gong)時,只有在特殊情(qing)況下才被采用(yong)。



2. 精熱影唱想入(ru)米取的工(gong)藝措(cuo)施


  在(zai)(zai)焊(han)(han)接(jie)過(guo)程中(zhong)(zhong),由于焊(han)(han)接(jie)加(jia)熱(re)的(de)(de)快速性和(he)短(duan)暫(zan)性,鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)+奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)成鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)相(xiang)變(bian)(bian)并不能完(wan)成。在(zai)(zai)焊(han)(han)縫金屬組(zu)織中(zhong)(zhong)尚存有相(xiang)當(dang)數(shu)量的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti),金屬就開始了(le)降溫(wen)。待降溫(wen)到某(mou)平衡溫(wen)度(du)以下,金屬組(zu)織又會發生逆轉(zhuan)變(bian)(bian)即鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)為(wei)二次(ci)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。同(tong)樣由于熱(re)循環的(de)(de)短(duan)暫(zan),再加(jia)之(zhi)此(ci)(ci)時溫(wen)度(du)已(yi)降得較低,該(gai)(gai)逆轉(zhuan)變(bian)(bian)為(wei)二次(ci)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)數(shu)量也不會很多(duo),因此(ci)(ci)該(gai)(gai)區中(zhong)(zhong)的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)份額(e)占得較大而(er)(er)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)份額(e)較少。而(er)(er)且(qie),此(ci)(ci)時的(de)(de)兩相(xiang)組(zu)織狀(zhuang)(zhuang)態已(yi)大大不同(tong)于原(yuan)先的(de)(de)排列。原(yuan)先軋(ya)制狀(zhuang)(zhuang)態下成條帶(dai)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)同(tong)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)混存的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti),向等軸狀(zhuang)(zhuang)結(jie)晶發展、長大;而(er)(er)原(yuan)來呈條帶(dai)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)走向消失,冷(leng)卻(que)過(guo)程中(zhong)(zhong)從鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)轉(zhuan)變(bian)(bian)出來的(de)(de)二次(ci)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)則呈雜(za)亂的(de)(de)竹葉狀(zhuang)(zhuang)在(zai)(zai)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)晶間和(he)晶內(nei)先后出現(xian)。所以說在(zai)(zai)焊(han)(han)接(jie)熱(re)影響區段的(de)(de)組(zu)織劣化(hua)不僅表現(xian)為(wei)相(xiang)比(bi)例失調(diao),而(er)(er)且(qie)還失去了(le)最(zui)有利于阻礙應(ying)力腐蝕裂紋擴(kuo)展的(de)(de)兩相(xiang)分布(bu)狀(zhuang)(zhuang)況-兩相(xiang)呈條帶(dai)疊置(zhi)狀(zhuang)(zhuang)。應(ying)當(dang)注意,一旦(dan)形成了(le)粗大的(de)(de)等軸晶,就很難通過(guo)熱(re)處(chu)理(li)或其他(ta)措施予以恢復。


  

為(wei)了使焊(han)接接頭熱影響(xiang)區各項性能(neng)指標與其(qi)他(ta)部位相同,可采取(qu)下(xia)列措施(shi):


   a. 一定要用(yong)盡(jin)量小的熱(re)輸大施焊。一旦由于過熱(re)會導致形成大晶粒(li)鐵素體,就很難保持或恢(hui)復雙(shuang)相不銹鋼的優良(liang)性(xing)能。


   b. 為使焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的熱影(ying)響區的相(xiang)比例與母(mu)材相(xiang)當,可對(dui)焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭通過固溶處(chu)理(li)(li)來實現(xian),但費工、費時,還(huan)消耗大量能源以及(ji)引起結構變形(xing)等問(wen)題,很難達到理(li)(li)想的效果。


   c. 通過對(dui)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭進(jin)行再一次的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)熱循(xun)環,使(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)熱影(ying)響(xiang)區的(de)奧(ao)氏(shi)體相進(jin)一步析(xi)出,增加奧(ao)氏(shi)體金屬相數(shu)量且(qie)能(neng)細(xi)化鐵素體晶粒,減少碳化物和氮(dan)化物從晶內和晶界析(xi)出。采用(yong)的(de)方法是對(dui)接(jie)(jie)觸介質(zhi)的(de)焊(han)(han)縫先(xian)進(jin)行施焊(han)(han)。對(dui)于單(dan)道焊(han)(han)縫,則在非接(jie)(jie)觸工(gong)(gong)作(zuo)介質(zhi)面的(de)焊(han)(han)縫上,加焊(han)(han)一層工(gong)(gong)藝(yi)焊(han)(han)縫,若焊(han)(han)縫的(de)余高超標時(shi),應修磨焊(han)(han)縫高度(du);對(dui)于多層焊(han)(han)時(shi),除了用(yong)小的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)熱輸入的(de)多層多道焊(han)(han)外,必要時(shi)也可(ke)以增加工(gong)(gong)藝(yi)焊(han)(han)縫來改善工(gong)(gong)作(zuo)焊(han)(han)縫的(de)熱影(ying)響(xiang)區性(xing)能(neng)。


   d. 采用奧氏體相占(zhan)比例(li)大(da)的(de)(de)焊接(jie)材料(liao),來提高(gao)焊縫(feng)金(jin)屬(shu)中奧氏體的(de)(de)比例(li),對提高(gao)焊縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)(de)塑性、韌性和耐(nai)蝕性均是(shi)有益(yi)的(de)(de)。






聯系方式.jpg