為(wei)了使焊接接頭熱影響區各項(xiang)性能指(zhi)標與其他(ta)部位(wei)相同(tong),可采取下列措施。


一、焊接方法的選(xuan)擇(ze)


 在(zai)選擇焊接方法(fa)時應(ying)遵(zun)循如(ru)下原則。


 1. 避免使用過低或(huo)過高的焊接熱輸入


    過低的熱輸會使奧氏體相析出大量減少,甚至形成純鐵素體組織,工藝和使用性能大幅度降低。因此,電子束焊和等離子弧焊應避免采用。過高的熱輸人會使焊縫金屬和熱影響高溫區(HTHAZ)晶粒粗大,韌性下降。一旦由于過熱導致大晶粒鐵素體,就很難保持或恢復雙相不銹鋼的優良性能。除電渣焊不能采用外,熔化極氬弧焊(GMAW、MIG)、埋弧焊(SAW)在使用上也將受到限制。


 2. 適宜(yi)使(shi)用多(duo)層(ceng)焊


    多(duo)層(ceng)焊(han)的后續焊(han)縫的熱輸(shu)入對前道(dao)焊(han)縫再一次進行焊(han)接(jie)熱循環(huan)、使(shi)焊(han)接(jie)熱影響區的奧氏體(ti)相進一步析出,增加奧氏體(ti)相數量且能細化(hua)鐵(tie)素體(ti)晶(jing)(jing)粒,減少碳化(hua)物和(he)氮化(hua)物從晶(jing)(jing)內和(he)晶(jing)(jing)界析出。接(jie)頭的性能得到改善(shan),所(suo)以選(xuan)擇焊(han)接(jie)方法時(shi),應考慮滿足(zu)多(duo)層(ceng)焊(han)的要求(qiu),多(duo)道(dao)次和(he)低熔敷(fu)率。


 3. 避免使用(yong)熱處理


    雙相不(bu)銹鋼管焊接接頭若需要通過熱處理改善性能時,不僅困難而且受限制。固溶處理的溫度很高,達1000~1050℃,這是其困難的一面。雙相不銹鋼的中溫敏化問題在焊接時一般不會出現。若要采用中溫消除應力處理時,由于保溫時間長(約2h),使用會受到鋼種本身的限制。


 4. 經濟(ji)性(xing)


    雙相不銹鋼設備多為單件,小批量生產,在選用焊接方法時,應考慮其經濟合理,維修方便。


    雙相不銹鋼管常用的方法有焊條電弧焊和鎢極氬弧焊兩種。焊條電弧焊適用于全方位的焊接,通用性和靈活性較好,是簡便易行、大量使用的方法。就雙相不銹鋼而言,鈦型(金紅石型)藥皮焊條比堿性焊條的焊接性要好,前者有良好的脫渣性,尤其對于管子根部焊道的脫渣有利,但是對焊件的低溫力學性能尤其是韌性有要求時,仍需要考慮采用堿性焊條。為防止產生氣孔,焊前焊條需經250~350℃/2h的烘烤,或者是采用超耐潮焊條。鎢極氬弧焊通常用于管接頭的根部焊道,或用于管道的自動焊接,也常用于薄板或管和管板接頭的焊接。此方法能保證焊件有很好的力學性能,尤其是低溫韌性。保護氣體通常采用純Ar或Ar+2%N2作為保護氣體,在單面焊雙面成形焊接時,不論采用何種接頭形式,背面保護氣體是必要的,通常采用純Ar或Ar+5%N2


    至于埋弧焊(han)(han),近(jin)年也有使用(yong)(yong)此(ci)方法焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)較厚的(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang),埋弧焊(han)(han)的(de)(de)(de)問題(ti)是(shi)稀釋(shi)率(lv)較大(da),采用(yong)(yong)合(he)適(shi)的(de)(de)(de)坡口(kou)形式,正確的(de)(de)(de)熱(re)輸入以及嚴格控(kong)制道間溫度(du),可以對稀釋(shi)率(lv)加以控(kong)制。當(dang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)厚壁(bi)件時,最初熔敷的(de)(de)(de)幾層焊(han)(han)道金(jin)屬因(yin)稀釋(shi)率(lv)較大(da),鐵素體量(liang)增加,加之冷(leng)卻速(su)度(du)過(guo)慢(man),有可能使焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬和焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)影響區脆化。與(yu)前兩種焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)法相(xiang)比,此(ci)法焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)用(yong)(yong)得(de)不多。



二、焊接順(shun)序


   接觸(chu)腐蝕介(jie)質的焊縫要最先(xian)施焊;對(dui)于(yu)單道焊縫,則在非(fei)接觸(chu)工(gong)(gong)作介(jie)質面(mian)的焊縫上,加(jia)焊一層工(gong)(gong)藝焊縫,對(dui)于(yu)多(duo)(duo)層焊時(shi),除了用小(xiao)的焊接熱(re)輸(shu)入的多(duo)(duo)層多(duo)(duo)道焊外,必要時(shi)也可增加(jia)工(gong)(gong)藝焊縫來改(gai)善工(gong)(gong)作焊縫的熱(re)影(ying)響區性(xing)能。



三、焊接材(cai)料


    對于含氮的雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼的填充材料,通常采用比母材高的鎳和母材相同的含氮量,以保證焊縫金屬有足夠的奧氏體量。目前采用的填充材料一般都是在提高鎳的基礎上,再加人與母材含量相當的氮,控制焊縫金屬的奧氏體量為60%~70%。為防止焊縫表面區域因擴散而損失氮,通常在氬氣保護氣體中加入2%N2(GTAW)。瑞典Sandvik廠的焊接材料見表7-14。為防止氣孔和焊接氫致裂紋,需要嚴格控制焊接材料中氫的含量;當要求焊縫金屬具有較高的韌性并進行全位置焊接時,應選用堿性焊條(焊條電弧焊時);當對焊縫金屬有特殊耐蝕要求時,還需使用超級雙相不銹鋼成分堿性焊條(焊條電弧焊時)。


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注(zhu):1. TIG-鎢極氬弧焊(han)(han);MIG-熔化極氬弧焊(han)(han);SAW一(yi)(yi)埋弧焊(han)(han);SMAW一(yi)(yi)焊(han)(han)條電弧焊(han)(han):FCAW一(yi)(yi)藥芯焊(han)(han)絲電弧焊(han)(han)。

       2. 填充金屬牌號(hao)后的符(fu)號(hao):1焊(han)絲;1R鈦(tai)型焊(han)條;1B堿性焊(han)條;1T藥芯焊(han)絲。



四、焊(han)接(jie)裂紋(wen)敏感性


   近年一些學者作(zuo)出(chu)不銹鋼的(de)熔合區(qu)凝固(gu)裂紋(wen)敏感(gan)性(xing)與Crea/Nicg比值為1.5~2.0時(shi),裂紋(wen)總(zong)長度最(zui)小(xiao)的(de)結論,也就是(shi)說當焊縫金屬處于兩(liang)相(xiang)凝固(gu)區(qu)時(shi),對(dui)凝固(gu)裂紋(wen)最(zui)不敏感(gan)。






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