為了使焊接接頭熱影響區各項性能指標與其他(ta)部位相同,可采取下列(lie)措(cuo)施。


一、焊(han)接方法(fa)的選擇


 在選(xuan)擇(ze)焊接方法時應遵(zun)循如下(xia)原則(ze)。


 1. 避免使用過(guo)低或過(guo)高的焊接熱輸入(ru)


    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. 適宜使(shi)用多(duo)層焊


    多(duo)層(ceng)焊(han)的(de)后續焊(han)縫的(de)熱輸(shu)入對(dui)前道(dao)焊(han)縫再一(yi)(yi)次(ci)進行焊(han)接(jie)熱循環、使焊(han)接(jie)熱影響區的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)相進一(yi)(yi)步析出,增加奧氏(shi)體(ti)(ti)相數量且(qie)能細(xi)化(hua)鐵素體(ti)(ti)晶(jing)粒,減少(shao)碳(tan)化(hua)物(wu)和氮化(hua)物(wu)從(cong)晶(jing)內和晶(jing)界(jie)析出。接(jie)頭的(de)性(xing)能得(de)到改善,所(suo)以選擇焊(han)接(jie)方法時,應考慮滿(man)足多(duo)層(ceng)焊(han)的(de)要求(qiu),多(duo)道(dao)次(ci)和低(di)熔敷率。


 3. 避免使(shi)用(yong)熱(re)處理


    雙相不銹鋼(gang)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(jing)濟(ji)性


    雙相不(bu)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(zhi)于埋弧(hu)焊(han),近(jin)年(nian)也有使(shi)用(yong)此方(fang)法焊(han)接較(jiao)(jiao)厚(hou)(hou)的(de)(de)雙(shuang)相不銹鋼(gang),埋弧(hu)焊(han)的(de)(de)問(wen)題是稀釋率(lv)較(jiao)(jiao)大,采用(yong)合適的(de)(de)坡(po)口形式,正確(que)的(de)(de)熱(re)輸入(ru)以及嚴格控制道間(jian)溫度(du),可(ke)以對稀釋率(lv)加以控制。當焊(han)接厚(hou)(hou)壁件(jian)時,最初熔敷的(de)(de)幾層焊(han)道金(jin)屬(shu)因稀釋率(lv)較(jiao)(jiao)大,鐵素體量增加,加之冷卻(que)速度(du)過慢(man),有可(ke)能(neng)使(shi)焊(han)縫金(jin)屬(shu)和焊(han)接熱(re)影響區脆(cui)化。與(yu)前兩種(zhong)焊(han)接法相比,此法焊(han)接雙(shuang)相不銹鋼(gang)用(yong)得不多。



二、焊接順序


   接觸腐蝕介(jie)(jie)質的(de)焊(han)(han)縫要最先施焊(han)(han);對于單道焊(han)(han)縫,則在(zai)非接觸工(gong)(gong)作介(jie)(jie)質面(mian)的(de)焊(han)(han)縫上,加(jia)(jia)焊(han)(han)一層工(gong)(gong)藝焊(han)(han)縫,對于多層焊(han)(han)時(shi),除了用小的(de)焊(han)(han)接熱輸(shu)入的(de)多層多道焊(han)(han)外,必要時(shi)也(ye)可增加(jia)(jia)工(gong)(gong)藝焊(han)(han)縫來(lai)改善工(gong)(gong)作焊(han)(han)縫的(de)熱影響區(qu)性能(neng)。



三、焊接材料


    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:1. TIG-鎢極氬弧焊;MIG-熔化(hua)極氬弧焊;SAW一埋弧焊;SMAW一焊條電(dian)弧焊:FCAW一藥芯焊絲(si)電(dian)弧焊。

       2. 填充金屬牌號(hao)后的符號(hao):1焊(han)(han)絲(si);1R鈦型焊(han)(han)條;1B堿(jian)性焊(han)(han)條;1T藥芯焊(han)(han)絲(si)。



四(si)、焊接裂紋敏感性


   近(jin)年一些學者作出不銹鋼(gang)的(de)熔(rong)合區凝固(gu)裂紋(wen)敏(min)感性與Crea/Nicg比值為1.5~2.0時,裂紋(wen)總長度最小的(de)結論,也就是說當焊(han)縫金屬(shu)處于兩相凝固(gu)區時,對凝固(gu)裂紋(wen)最不敏(min)感。






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