雙相不銹鋼具有良好的焊接性，它不像鐵素體不銹(xiu)鋼焊縫熱影響區由于晶粒嚴重粗化而使塑韌性大幅減低，也不像奧氏體不銹鋼對熱裂紋很敏感，選用合適的焊接工藝一般不會發生焊接熱裂紋和冷裂紋。但雙相不銹鋼中畢竟有較高的鐵素體，焊接工藝選擇不當，可能會出現下列問題：
1. 當在300～500℃停留時間較長時，會發生“475℃脆性”；在600～900℃溫度停留時間長時，還會出現σ相脆性和高溫晶粒長大脆性，這些都會降低焊接接頭耐蝕性。
2. 當拘(ju)束度較大時(shi)，還存(cun)在(zai)氫(qing)致裂紋的(de)危險。
3. 要求較少(shao)(shao)相至少(shao)(shao)在(zai)30％以上，因為相比(bi)例的不平(ping)衡會引起熱影(ying)響區腐蝕與脆(cui)化。
一、焊接(jie)工藝評定試驗
1. 焊(han)接方法的選擇
結合產品換(huan)熱管較薄和管板焊接的特點，選用WZM1-315C 管板自動焊機進行自動脈沖鎢極氬弧焊。通過脈沖電流、脈沖時間和基值電流、基值時間的調節，能夠調節出較小的熱輸入，可防止焊接接頭過熱造成晶粒粗大和脆化。另外，高頻電弧具有很強的穿透力，能增加焊縫熔深，其振蕩作用有利于晶粒細化、消除氣孔，能得到優良的焊接接頭。
2. 焊接(jie)材料的選擇
SAF2205 雙相(xiang)不銹鋼焊接(jie)(jie)時(shi)，焊接(jie)(jie)材(cai)(cai)料的(de)化(hua)學成分(fen)通常(chang)與母材(cai)(cai)略有(you)不同，焊材(cai)(cai)中(zhong)的(de)Ni含量要高(gao)于母材(cai)(cai)，以(yi)促進鐵素體(ti)(ti)向奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)轉變，并能(neng)穩定焊縫中(zhong)的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)。根據換(huan)熱(re)管和管板結(jie)構特點(dian)，選擇φ0.8mm的(de)ER2209焊絲，母材(cai)(cai)和焊材(cai)(cai)的(de)化(hua)學成分(fen)比較見表4-45。
3. 焊前(qian)準備(bei)
按照(zhao)NB／T4701-2011《承(cheng)壓設備焊(han)(han)接工藝評(ping)定》附(fu)錄D要求，換熱(re)管(guan)(guan)管(guan)(guan)頭要伸出(chu)管(guan)(guan)板組5mm。換熱(re)管(guan)(guan)材料為(wei)SAF2205，規格為(wei)φ32mmx2.5mm；管(guan)(guan)板材料為(wei)Q345R，采(cai)用堆(dui)(dui)焊(han)(han)而成(cheng)，過渡(du)層(ceng)采(cai)用E309L-16焊(han)(han)條，耐蝕(shi)層(ceng)采(cai)用E2209-16焊(han)(han)條，堆(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)厚度(du)為(wei)10mm，堆(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)化學成(cheng)分見表4-45。焊(han)(han)前在對換熱(re)管(guan)(guan)的被焊(han)(han)管(guan)(guan)端進行清理，清除(chu)毛刺(ci)、油污物，用不(bu)銹(xiu)鋼(gang)絲(si)刷將待焊(han)(han)部位的表面及附(fu)近(jin)清理干凈，直至露出(chu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)光(guang)澤，然后用丙酮液清洗。
4. 焊(han)接
焊(han)(han)接時(shi)先進行定(ding)位(wei)(wei)焊(han)(han)，不(bu)能直(zhi)接在根部(bu)定(ding)位(wei)(wei)焊(han)(han)定(ding)位(wei)(wei)，需采用(yong)同材質的(de)小定(ding)位(wei)(wei)塊定(ding)位(wei)(wei)裝配(pei)，焊(han)(han)縫(feng)長(chang)度約(yue)3~5mm。定(ding)位(wei)(wei)塊定(ding)位(wei)(wei)好后，用(yong)貼紙(zhi)密封坡(po)口(kou)，背面(mian)充氬氣(qi)保護(hu)。采用(yong)直(zhi)流正接電源，用(yong)φ0.8mm的(de) ER2209焊(han)(han)絲(si)，φ2.5～φ0.8mm的(de)鈰(shi)鎢極，氬氣(qi)（體積分數(shu)）99.99％，氣(qi)體流量8～10L／min，噴嘴(zui)直(zhi)徑(jing)為12mm，焊(han)(han)接2層，第2道(dao)(dao)焊(han)(han)縫(feng)的(de)引弧(hu)點應避開第1道(dao)(dao)的(de)引弧(hu)和熄弧(hu)點，焊(han)(han)接順序和方位(wei)(wei)如圖4-19所示，道(dao)(dao)間溫度控制(zhi)在150℃以下。具體焊(han)(han)接參數(shu)見(jian)表4-46。
5. 焊接工藝要(yao)點
雙相不銹鋼(gang)焊接時，除了嚴格控(kong)制焊接參數外(wai)，還需嚴格遵照(zhao)下(xia)列注意事項(xiang)和技術措施，才能保證良好的焊接質量。
a. 清理(li)
采用(yong)機(ji)械或化學方法(fa)，對焊(han)接坡口及(ji)兩側的(de)(de)氧(yang)化皮、油脂、灰(hui)塵、水和污(wu)染物等進行徹底清(qing)理(li)，以減少焊(han)縫(feng)中(zhong)的(de)(de)H含量，防止氫致裂紋；清(qing)理(li)工具如鋼(gang)絲刷(shua)(shua)、敲渣錘等須由不(bu)銹鋼(gang)制成，打磨用(yong)砂(sha)輪也必須為(wei)專(zhuan)(zhuan)用(yong)于不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)砂(sha)輪；焊(han)接完成后(hou)，立(li)即使用(yong)專(zhuan)(zhuan)用(yong)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)絲刷(shua)(shua)趁熱擦(ca)刷(shua)(shua)焊(han)縫(feng)表面(mian)，消(xiao)除焊(han)縫(feng)表面(mian)的(de)(de)氧(yang)化色，以防止焊(han)接接頭耐蝕性下降。
b. 引弧和熄弧
嚴禁在管板(ban)上引弧(hu)(hu)。熄弧(hu)(hu)時，弧(hu)(hu)坑(keng)要(yao)(yao)填滿，過渡(du)要(yao)(yao)平滑(hua)，不應有明顯凸棱和凹(ao)陷。
c. 氣體保護
采用大直徑噴嘴(zui)，加大保(bao)護(hu)氣(qi)體流量，提高氣(qi)體保(bao)護(hu)效果(guo)。
d. 防(fang)變(bian)形措施
為防止管(guan)板變形(xing)，焊接時應從中心(xin)向(xiang)四周(zhou)以對稱放(fang)射狀向(xiang)外焊接。
二(er)、焊接試板檢(jian)驗
換(huan)熱管管板焊接試板檢(jian)查，首先需(xu)外觀檢(jian)查焊縫(feng)表面是否平整光滑、波(bo)紋細密以及(ji)有無肉眼(yan)可見焊接缺陷。
1. 滲透檢測
按照JB/T 4730-2005對換熱管管板10個焊接接頭進行100％檢測（PT），沒有發現氣孔和裂紋等缺陷，檢驗合格。
2. 宏觀金相檢(jian)查
按照NB/T 47014-2011取呈對角線位置的2個管接頭切開，兩切口互相垂直。切口一側面通過換熱管中心線，對兩接頭中4個剖面的8個觀察面進行檢查（其中包括1個取自收弧處）。將宏觀金相試樣的檢查面磨光，使焊縫區與熱影響區界限清晰，采用10倍放大鏡進行檢驗，焊縫根部焊透，沒有裂紋、未熔合。然后測定8個金相檢查面上每個角焊縫的厚度為2.0～2.2mm，大于合格值1.7mm，宏觀檢驗合格。
3. 金相組(zu)織檢驗
對(dui)換熱管、管板堆焊(han)(han)層和焊(han)(han)縫進(jin)(jin)行了金相(xiang)(xiang)檢驗，金相(xiang)(xiang)鐵(tie)素組(zu)(zu)織用網絡交點技術(shu)法對(dui)鐵(tie)素體(ti)(ti)測定，管材鐵(tie)素體(ti)(ti)約(yue)(yue)(yue)占50％；管板堆焊(han)(han)層中鐵(tie)素體(ti)(ti)含(han)量約(yue)(yue)(yue)為(wei)35％；焊(han)(han)縫中鐵(tie)素體(ti)(ti)含(han)量約(yue)(yue)(yue)為(wei)40％，滿(man)足(zu)技術(shu)要求(qiu)的(de)30％～61％。沒有出現(xian)脆(cui)硬組(zu)(zu)織，且得到(dao)了細小均勻的(de)兩相(xiang)(xiang)混合組(zu)(zu)織。試(shi)件分兩層焊(han)(han)接(jie)，一次焊(han)(han)接(jie)熱影(ying)響區經(jing)受兩次焊(han)(han)接(jie)熱循環，不僅促進(jin)(jin)了奧氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)的(de)進(jin)(jin)一步轉變，還細化了晶粒。
4. 顯微硬度(du)試驗
從(cong)剩余的管頭上取試(shi)樣進行(xing)顯微硬(ying)度(du)試(shi)驗，采用HVS-50型數顯維氏硬(ying)度(du)計測(ce)量(liang)(liang)接頭的顯微硬(ying)度(du)，測(ce)量(liang)(liang)時(shi)從(cong)換熱管側(ce)、焊縫金屬到(dao)管板側(ce)依次進行(xing)測(ce)量(liang)(liang)，測(ce)定結(jie)果(guo)：硬(ying)度(du)HV為247.2、258.1和(he)276.8，無(wu)淬(cui)硬(ying)傾向，滿足技術要(yao)求。
三、產(chan)品焊接
經過對SAF2205 雙相(xiang)不銹鋼換熱管管板焊接工(gong)藝評定試分析，確(que)定焊接工(gong)藝的(de)正(zheng)確(que)性，為管板焊接提(ti)供了(le)有力保障，將此焊接工(gong)藝運用在(zai)實際(ji)產(chan)品(pin)換熱器管板的(de)焊接生產(chan)，焊后經0.2MPa壓(ya)縮空氣試漏、100％PT檢(jian)測（I級），全部合格(ge)。
焊(han)接換(huan)熱器管板時，焊(han)接操(cao)作(zuo)要注意：
1. 要控(kong)制好焊槍傾(qing)角(jiao)和送絲角(jiao)度，機頭需(xu)水平放置在鎢極(ji)的(de)稍前下方，一(yi)般焊槍鎢極(ji)對準坡口的(de)外邊緣1/3處，送絲貼著管壁與坡口的(de)根部為最(zui)佳角(jiao)度。
2. 控(kong)制好開關。焊接過程中根據情況(kuang)不(bu)斷調節(jie)電弧長度，防止出(chu)現未熔(rong)合、鎢極打管(guan)板(ban)等情況(kuang)。
管束裝置(zhi)（主要是換熱器管板焊(han)(han)(han)接(jie)件）經過3個(ge)月(yue)的(de)使用(yong)，運行(xing)穩定，滿足(zu)使用(yong)要求。說明(ming)選用(yong)自動脈(mo)沖(chong)鎢極氬弧焊(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)工藝和確定的(de)操作要點是合理(li)(li)的(de)，保證了焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬獲得較理(li)(li)想(xiang)的(de)相比例，防(fang)止(zhi)焊(han)(han)(han)縫(feng)脆性和裂紋的(de)產生。
