雙相不銹鋼(gang)具有良好的焊接性，它不像鐵素體(ti)不銹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(ao)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(shuang)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. 當拘束度較(jiao)大(da)時(shi)，還存在氫致裂(lie)紋的危險。
3. 要求(qiu)較少相至(zhi)少在30％以上，因為相比例的不平(ping)衡會引(yin)起(qi)熱影響(xiang)區腐蝕(shi)與脆化。
一(yi)、焊接工藝評定試驗
1. 焊接方(fang)法的選擇(ze)
結合產品換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. 焊接材料的選擇
SAF2205 雙(shuang)相不銹(xiu)鋼焊(han)接(jie)時，焊(han)接(jie)材料的(de)(de)化學成(cheng)分(fen)通常與母材略有不同，焊(han)材中的(de)(de)Ni含量要(yao)高于母材，以促進鐵素(su)體(ti)(ti)向(xiang)奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)轉變，并(bing)能穩定焊(han)縫中的(de)(de)奧氏體(ti)(ti)。根據(ju)換熱管和管板結構特點，選擇(ze)φ0.8mm的(de)(de)ER2209焊(han)絲，母材和焊(han)材的(de)(de)化學成(cheng)分(fen)比較見表(biao)4-45。
3. 焊前準備(bei)
按照NB／T4701-2011《承壓設備焊接工藝評(ping)定》附錄D要(yao)求，換(huan)熱管(guan)(guan)管(guan)(guan)頭要(yao)伸出管(guan)(guan)板(ban)組5mm。換(huan)熱管(guan)(guan)材料(liao)為SAF2205，規(gui)格為φ32mmx2.5mm；管(guan)(guan)板(ban)材料(liao)為Q345R，采(cai)用(yong)堆(dui)焊而成，過渡(du)層采(cai)用(yong)E309L-16焊條(tiao)，耐蝕層采(cai)用(yong)E2209-16焊條(tiao)，堆(dui)焊層厚度為10mm，堆(dui)焊層化學成分見(jian)表4-45。焊前在(zai)對換(huan)熱管(guan)(guan)的(de)被焊管(guan)(guan)端進行清(qing)(qing)(qing)理，清(qing)(qing)(qing)除毛刺、油污物，用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)絲(si)刷將待焊部位(wei)的(de)表面及(ji)附近(jin)清(qing)(qing)(qing)理干(gan)凈，直至(zhi)露出不(bu)銹(xiu)鋼(gang)光(guang)澤，然后用(yong)丙酮液清(qing)(qing)(qing)洗。
4. 焊接
焊(han)接(jie)時先進行定(ding)(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)焊(han)，不能(neng)直接(jie)在根部定(ding)(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)焊(han)定(ding)(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)，需采用(yong)同(tong)材(cai)質(zhi)的(de)小定(ding)(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)塊定(ding)(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)裝配，焊(han)縫(feng)長度約3~5mm。定(ding)(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)塊定(ding)(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)好后，用(yong)貼紙密封坡口(kou)，背面充氬(ya)氣保(bao)護。采用(yong)直流正接(jie)電源，用(yong)φ0.8mm的(de) ER2209焊(han)絲，φ2.5～φ0.8mm的(de)鈰鎢極，氬(ya)氣（體積分數）99.99％，氣體流量8～10L／min，噴嘴(zui)直徑為12mm，焊(han)接(jie)2層，第2道(dao)焊(han)縫(feng)的(de)引弧(hu)(hu)點應避開第1道(dao)的(de)引弧(hu)(hu)和熄弧(hu)(hu)點，焊(han)接(jie)順序(xu)和方(fang)位(wei)(wei)(wei)如圖4-19所示(shi)，道(dao)間溫(wen)度控制在150℃以(yi)下。具體焊(han)接(jie)參數見表(biao)4-46。
5. 焊接工(gong)藝要點
雙(shuang)相不銹鋼焊(han)接(jie)時，除了(le)嚴(yan)(yan)格(ge)控制焊(han)接(jie)參數外，還(huan)需(xu)嚴(yan)(yan)格(ge)遵照(zhao)下(xia)列注意事(shi)項和技術措施(shi)，才能保證(zheng)良好的焊(han)接(jie)質量。
a. 清理
采用機械(xie)或化(hua)學(xue)方法，對(dui)焊(han)(han)(han)接(jie)坡口(kou)及兩側的氧(yang)(yang)化(hua)皮、油脂、灰塵、水和污染物(wu)等進行徹底清理，以減少(shao)焊(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)的H含量，防止氫致裂紋；清理工(gong)具如鋼絲刷、敲渣錘等須由不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼制成，打磨用砂(sha)輪也必(bi)須為專用于不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的砂(sha)輪；焊(han)(han)(han)接(jie)完(wan)成后，立即使(shi)用專用的不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼絲刷趁熱擦(ca)刷焊(han)(han)(han)縫(feng)表面，消除焊(han)(han)(han)縫(feng)表面的氧(yang)(yang)化(hua)色，以防止焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭耐蝕性下降(jiang)。
b. 引弧和熄弧
嚴禁在(zai)管板上引弧。熄(xi)弧時，弧坑要填滿(man)，過渡要平滑，不應有明顯凸棱和凹陷。
c. 氣體(ti)保護
采用大直徑噴嘴(zui)，加(jia)大保護氣(qi)體流(liu)量，提高氣(qi)體保護效果。
d. 防變(bian)形措施(shi)
為防止管板變形，焊(han)接時應從中心向四周以(yi)對(dui)稱(cheng)放射狀向外焊(han)接。
二、焊(han)接試板檢驗(yan)
換熱管(guan)管(guan)板焊接試(shi)板檢查，首先(xian)需外觀檢查焊縫表面(mian)是否平(ping)整光滑、波紋細密以及有(you)無(wu)肉眼可見焊接缺(que)陷。
1. 滲(shen)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(xiang)組織(zhi)檢驗
對(dui)(dui)換熱管(guan)、管(guan)板堆焊(han)(han)層和焊(han)(han)縫進(jin)行(xing)了(le)金相檢驗，金相鐵(tie)(tie)素(su)組(zu)織(zhi)(zhi)用網(wang)絡交點(dian)技術(shu)(shu)法對(dui)(dui)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)測(ce)定，管(guan)材(cai)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)約占50％；管(guan)板堆焊(han)(han)層中鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)量約為(wei)35％；焊(han)(han)縫中鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)量約為(wei)40％，滿足技術(shu)(shu)要求的30％～61％。沒有出現脆硬組(zu)織(zhi)(zhi)，且得(de)到了(le)細小均勻的兩(liang)相混合組(zu)織(zhi)(zhi)。試件分兩(liang)層焊(han)(han)接，一(yi)次焊(han)(han)接熱影(ying)響區經受(shou)兩(liang)次焊(han)(han)接熱循環，不僅促進(jin)了(le)奧氏體(ti)(ti)相的進(jin)一(yi)步轉變，還細化了(le)晶粒。
4. 顯微硬度(du)試驗
從剩余的管(guan)頭上取試樣進行(xing)顯(xian)微硬度(du)試驗，采用HVS-50型數(shu)顯(xian)維氏(shi)硬度(du)計測(ce)量接(jie)頭的顯(xian)微硬度(du)，測(ce)量時(shi)從換熱管(guan)側(ce)、焊縫金(jin)屬到管(guan)板(ban)側(ce)依次(ci)進行(xing)測(ce)量，測(ce)定結(jie)果(guo)：硬度(du)HV為247.2、258.1和276.8，無淬硬傾向，滿足技術(shu)要求。
三、產(chan)品焊(han)接
經(jing)過對SAF2205 雙相(xiang)不銹鋼換熱(re)管管板焊(han)(han)(han)接(jie)工(gong)藝評定試分析，確(que)定焊(han)(han)(han)接(jie)工(gong)藝的正確(que)性，為管板焊(han)(han)(han)接(jie)提供了(le)有力保障，將(jiang)此焊(han)(han)(han)接(jie)工(gong)藝運(yun)用(yong)在實際產(chan)(chan)品換熱(re)器(qi)管板的焊(han)(han)(han)接(jie)生產(chan)(chan)，焊(han)(han)(han)后經(jing)0.2MPa壓縮(suo)空氣試漏、100％PT檢測（I級），全(quan)部合格。
焊接換熱器管板(ban)時，焊接操作要注意：
1. 要控制好(hao)焊(han)槍傾角(jiao)和送絲(si)角(jiao)度(du)，機頭(tou)需水平放(fang)置在鎢極(ji)的稍前(qian)下方，一般焊(han)槍鎢極(ji)對(dui)準(zhun)坡口的外邊(bian)緣1/3處(chu)，送絲(si)貼著管壁與坡口的根(gen)部為(wei)最佳(jia)角(jiao)度(du)。
2. 控制好開關。焊接過程中根據情(qing)況(kuang)(kuang)不斷調節電弧長度，防(fang)止出現未(wei)熔合、鎢(wu)極打管板等情(qing)況(kuang)(kuang)。
管束裝置（主要是換熱器管板焊(han)接(jie)件）經過3個月的(de)(de)使用，運行穩定，滿足(zu)使用要求。說明選用自動脈沖鎢(wu)極氬弧焊(han)的(de)(de)焊(han)接(jie)工藝和(he)確定的(de)(de)操作要點是合理的(de)(de)，保證了焊(han)縫(feng)金屬獲得較理想的(de)(de)相(xiang)比例，防(fang)止焊(han)縫(feng)脆性和(he)裂(lie)紋的(de)(de)產(chan)生。
