雙相不銹鋼管焊接的主要問題是“使用焊接性”,因為雙相不(bu)銹鋼管對焊接熱裂紋、冷裂紋不敏感。但經過焊接之后,熱影響區(HAZ)緊鄰熔合線的部分,鐵素體晶粒急劇長大。奧氏體消失,形成單相鐵素體組織,塑性和韌性極低;再加上早期的雙相不銹鋼管碳含量較高,因而在粗大的鐵素體晶界容易析出碳化物,導致耐應力腐蝕、點(dian)腐蝕和晶間腐蝕性能下降。
1. 雙相(xiang)不(bu)銹鋼管焊縫相(xiang)的(de)(鐵素體相(xiang)與奧氏(shi)體相(xiang))比例(li)
焊(han)(han)縫(feng)(feng)在(zai)焊(han)(han)后自(zi)然冷卻條件(jian)下,由于相(xiang)(xiang)對于母(mu)材(cai),熔池體積很小,其(qi)冷卻速度很快(kuai),熔化的(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬沿著熱傳(chuan)導方向(xiang),向(xiang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)中心呈(cheng)柱狀、樹枝狀結晶(jing)。這時結晶(jing)方向(xiang)性(xing)很明顯,并(bing)發生合金元素的(de)偏析(xi),組織不穩定(ding),在(zai)隨后的(de)冷卻過程中,容易發生組織轉變(bian)和析(xi)出(chu)金屬間相(xiang)(xiang)。如前所述,雙(shuang)相(xiang)(xiang)和超級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼管焊(han)(han)后直(zhi)接使用(不進行焊(han)(han)后固溶熱處理),配套焊(han)(han)材(cai)其(qi)鎳含(han)量(liang)比母(mu)材(cai)高約2%,故其(qi)焊(han)(han)縫(feng)(feng)組織的(de)奧氏體含(han)量(liang)比母(mu)材(cai)的(de)高(為60%~70%)。
在(zai)正常的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)參(can)數和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)后(hou)自(zi)然冷(leng)卻(que)條(tiao)件下(xia),配套(tao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬可以達(da)到(dao)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)相(xiang)比例(FN=30%~70%),焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)力(li)學性能、耐腐蝕性能可以適(shi)應雙(shuang)相(xiang)鋼的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu);但是(shi)(shi)當采用的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)輸入(ru)較(jiao)小(xiao)或(huo)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)截面(mian)厚(hou)(hou),焊(han)(han)(han)(han)后(hou)冷(leng)卻(que)速度較(jiao)快,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)轉(zhuan)變(bian)來不(bu)及充分進行(xing),那(nei)么(me)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)可能會(hui)超(chao)過70%。另一方面(mian),熱(re)輸入(ru)過大或(huo)者填充的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)(cai)料較(jiao)少,就可能加大母(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(熔(rong)化)稀(xi)釋作用,從(cong)而降低(di)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬的(de)(de)(de)鎳含量,同樣會(hui)使焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)量增高(gao),出現(xian)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)量過高(gao)的(de)(de)(de)現(xian)象。較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)通常表(biao)現(xian)為(wei)(wei),低(di)韌性和(he)(he)耐腐蝕性欠佳。在(zai)焊(han)(han)(han)(han)后(hou)自(zi)然冷(leng)卻(que)狀態下(xia),如(ru)不(bu)能防止焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中高(gao)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含量時,通常采取固溶(1050~1100℃)退火處(chu)(chu)理(li)(li),使焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)像母(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)一樣,通過熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)達(da)到(dao)較(jiao)為(wei)(wei)理(li)(li)想的(de)(de)(de)相(xiang)比例。所以焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan),預先(xian)一定要(yao)根(gen)據板厚(hou)(hou)和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法選擇合適(shi)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)輸入(ru),以及確定焊(han)(han)(han)(han)后(hou)是(shi)(shi)否進行(xing)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)。
雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼管焊接(jie)要力求使焊縫金屬、熱影響區(qu)金屬與基體金屬具有相(xiang)(xiang)同(tong)的韌性(xing)及(ji)抗(kang)腐蝕性(xing)能。焊接(jie)時(shi)應防(fang)止生成(cheng)過多的鐵素(su)體。如果焊接(jie)工藝能夠保證焊縫金屬、熱影響區(qu)金屬的奧氏體、鐵素(su)體比例(li)為1:1,就(jiu)能使產(chan)品具有很好(hao)的抗(kang)腐蝕性(xing)能與機械(xie)性(xing)能。
2. 雙相不銹鋼(gang)管焊接可能遇到的問(wen)題
①. 鐵(tie)素體含量過高,從而(er)降低了韌性,導致開裂;
②. 熱影(ying)響(xiang)區晶粒(li)長大(da);
③. 相(xiang)(xiang)(鐵素體(ti)相(xiang)(xiang)與奧氏體(ti)相(xiang)(xiang))形成比例不佳(jia),碳化物析出導(dao)致抗腐(fu)蝕(shi)性降低;
④. 氮鉻化合物析出(chu),導致抗腐蝕性能降低。
克服上述(shu)問(wen)題的方法:
①. 選擇(ze)含鎳(nie)高的焊材(焊絲);
②. 控制(zhi)熱量輸人速(su)度;
③. 多(duo)層(ceng)(ceng)焊時,控制層(ceng)(ceng)間溫度小于200℃.

