超低碳雙相不銹鋼管的出現,再加上氮作為奧氏體形成元素的發現,促進雙相不銹(xiu)鋼(gang)焊接接頭、熱影響區,在高溫下形成的單相鐵素體冷卻時,發生逆轉變并形成足夠的奧氏體,從而既改善了焊接熱影響區的塑性、韌性,同時又保持了雙相鋼的抗應(ying)力腐蝕(shi)點腐蝕(shi)的優良特性。盡管新型的超低碳含氮的雙相不銹鋼的焊接性得到了實質性的改善,但是雙相鋼的供貨狀態、使用的焊接材料、焊接工藝及參數等仍然是焊接接頭耐腐蝕性能、力學性能,即使用焊接性是關鍵。



1. 雙相(xiang)不銹鋼管焊接方法(fa)


  雙相不銹(xiu)鋼管焊接方法與奧氏體不銹鋼相似,焊接方法應根焊件結構厚度及相關條件的經濟性來選擇。可以選用的焊接方有:手工焊(SMAW),氣體保護鎢極電弧焊(GTAW),氣體保護金屬(熔化)極電弧焊(GMAW),藥芯焊絲電弧焊(FCAW),埋弧焊(SAW),等離子電弧焊(PAW)等。


 對于雙相不銹鋼管焊接常用的焊接方法有:鎢極氬弧(hu)焊(han)、熔化極氣體保護焊、等離子電弧焊埋弧(hu)焊



2. 雙相不銹鋼管焊接工藝(yi)要點


①. 預(yu)熱和層間溫度(du)


  除了(le)在大拘(ju)束度(du)(du)下,可能引(yin)起(qi)高(gao)鐵素體組(zu)織(焊縫、熱(re)影響區)開裂(氫致裂紋)之外,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼管和(he)超(chao)(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼不(bu)(bu)(bu)需(xu)要(yao)預(yu)熱(re)。對(dui)于大拘(ju)束度(du)(du)焊件推薦預(yu)熱(re)到150℃。對(dui)于23%Cr無Mo雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼和(he)22%Cr雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼,層間溫(wen)度(du)(du)不(bu)(bu)(bu)應超(chao)(chao)(chao)過200℃。對(dui)25%Cr雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼管和(he)超(chao)(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼,層間溫(wen)度(du)(du)不(bu)(bu)(bu)應超(chao)(chao)(chao)過150℃。為(wei)(wei)了(le)獲得最佳的(de)焊縫金(jin)屬性能,超(chao)(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼管推薦使用(yong)的(de)最高(gao)預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)100℃。在采(cai)用(yong)焊后(hou)固溶處(chu)理的(de)情況下,不(bu)(bu)(bu)要(yao)求限制層間溫(wen)度(du)(du)。


②. 焊后熱處(chu)理


  雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管不(bu)(bu)(bu)需要(yao)焊后(hou)(hou)消除應(ying)(ying)力處(chu)理(li),而且進行(xing)這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)處(chu)理(li)可能是有害(hai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。因為(wei)(wei)它可使(shi)雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)析出金(jin)屬間(jian)相(xiang)(xiang),降(jiang)低韌性(xing)(xing)和耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)。但如果(guo)由于(yu)焊件(jian)(jian)處(chu)于(yu)高(gao)應(ying)(ying)變狀態或存(cun)在導(dao)致耐(nai)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)降(jiang)低和塑(su)性(xing)(xing)降(jiang)低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有害(hai)相(xiang)(xiang)變,使(shi)焊件(jian)(jian)質(zhi)量降(jiang)低,這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊件(jian)(jian)通常應(ying)(ying)該(gai)進行(xing)固溶處(chu)理(li)。23%Cr無Mo雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和22%Cr雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)應(ying)(ying)該(gai)在1050~1100℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)下進行(xing)固溶熱(re)處(chu)理(li)。而25%Cr 雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和超級雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)要(yao)求固溶處(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)1070~1120℃.當匹配的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)成分(Ni=8%~10%)高(gao)于(yu)焊件(jian)(jian)化(hua)學(xue)成分時,應(ying)(ying)該(gai)選(xuan)擇給(gei)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)上限。加熱(re)應(ying)(ying)該(gai)盡可能快,固溶退火之后(hou)(hou)立即進行(xing)水淬。焊后(hou)(hou)熱(re)處(chu)理(li)最(zui)有效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加熱(re)方(fang)法是感應(ying)(ying)加熱(re)。保溫(wen)時間(jian)5~30min,應(ying)(ying)該(gai)足(zu)以(yi)恢(hui)復相(xiang)(xiang)平(ping)衡,包括金(jin)屬間(jian)相(xiang)(xiang)(特別是σ相(xiang)(xiang)和x相(xiang)(xiang))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶解(jie)。


③. 清理(li)和鈍化


  焊后的(de)表面清理(li)及焊縫附近的(de)酸(suan)洗鈍化處理(li)可(ke)采(cai)用標準不銹鋼(gang)的(de)清理(li)作(zuo)業(ye)。



3. 保(bao)持焊后抗腐蝕性能的方法


 ①. 控制焊接時焊料的(de)飛濺(jian)物、雜質、氧化物的(de)形(xing)成,因為這些物質會降低抗點蝕與抗間隙腐蝕的(de)能力。


 ②. 如果可能,焊后應清洗焊縫及周圍區域;如果不可能清洗,則在焊接時,應控制保護氣體的含氧量在10×10-6~25×10-6之間。為了加強熔化極氣體保護焊的電弧穩定性及金屬滲透性,可在保護氣氬氣中添加少量的二氧化碳或氧氣。雙相不銹鋼氣體保護焊焊接用的保護氣體見表6-9。


表 9.jpg


 ③. 應采取背面保護,焊管(guan)則應通入內保護氣體(ti)。