雙相不銹(xiu)鋼具有良好的焊接性，它不像鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)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(cui)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(du)較大時，還(huan)存在氫致裂紋(wen)的危險(xian)。
3. 要(yao)求較少(shao)相(xiang)至少(shao)在(zai)30％以(yi)上，因為(wei)相(xiang)比(bi)例的不平衡會引起熱影響(xiang)區腐蝕與脆化。
一、焊接工藝評定試(shi)驗
1. 焊接方(fang)法的選擇
結合產品換熱管(guan)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 雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)焊接時，焊接材(cai)料的化學成(cheng)分(fen)通(tong)常與母材(cai)略(lve)有不(bu)同，焊材(cai)中的Ni含量(liang)要高于母材(cai)，以促進鐵素體向(xiang)奧(ao)氏(shi)體的轉變，并能穩(wen)定焊縫中的奧(ao)氏(shi)體。根據換熱管和管板結構特點，選(xuan)擇(ze)φ0.8mm的ER2209焊絲(si)，母材(cai)和焊材(cai)的化學成(cheng)分(fen)比較見表(biao)4-45。
3. 焊前準備
按照NB／T4701-2011《承壓設(she)備焊(han)(han)接工藝評(ping)定》附錄D要(yao)求，換熱管管頭要(yao)伸出管板組(zu)5mm。換熱管材料(liao)為(wei)SAF2205，規格(ge)為(wei)φ32mmx2.5mm；管板材料(liao)為(wei)Q345R，采用(yong)(yong)堆焊(han)(han)而(er)成，過渡層(ceng)(ceng)采用(yong)(yong)E309L-16焊(han)(han)條(tiao)，耐蝕層(ceng)(ceng)采用(yong)(yong)E2209-16焊(han)(han)條(tiao)，堆焊(han)(han)層(ceng)(ceng)厚度(du)為(wei)10mm，堆焊(han)(han)層(ceng)(ceng)化學成分(fen)見表(biao)(biao)4-45。焊(han)(han)前在(zai)對換熱管的被焊(han)(han)管端進行清(qing)理，清(qing)除毛(mao)刺、油污物，用(yong)(yong)不銹鋼(gang)絲刷將(jiang)待(dai)焊(han)(han)部位的表(biao)(biao)面及附近清(qing)理干凈(jing)，直至露(lu)出不銹鋼(gang)光澤(ze)，然后用(yong)(yong)丙酮液清(qing)洗(xi)。
4. 焊(han)接
焊(han)接(jie)時先進行(xing)定(ding)位焊(han)，不能直(zhi)接(jie)在(zai)根部(bu)定(ding)位焊(han)定(ding)位，需采用(yong)同材質的(de)(de)小定(ding)位塊定(ding)位裝配，焊(han)縫長度約(yue)3~5mm。定(ding)位塊定(ding)位好后，用(yong)貼紙密封坡口，背面(mian)充氬氣(qi)保(bao)護。采用(yong)直(zhi)流正接(jie)電(dian)源，用(yong)φ0.8mm的(de)(de) ER2209焊(han)絲，φ2.5～φ0.8mm的(de)(de)鈰鎢(wu)極，氬氣(qi)（體積分數）99.99％，氣(qi)體流量8～10L／min，噴嘴直(zhi)徑為12mm，焊(han)接(jie)2層，第2道焊(han)縫的(de)(de)引弧點應(ying)避(bi)開第1道的(de)(de)引弧和熄弧點，焊(han)接(jie)順序和方位如圖4-19所(suo)示，道間溫度控制在(zai)150℃以下。具(ju)體焊(han)接(jie)參數見(jian)表4-46。
5. 焊(han)接工藝要點(dian)
雙相不銹鋼焊接(jie)時，除了嚴(yan)格控制(zhi)焊接(jie)參數外(wai)，還需嚴(yan)格遵照下列注意事項和技(ji)術措施，才(cai)能(neng)保證(zheng)良好的焊接(jie)質(zhi)量(liang)。
a. 清(qing)理
采用(yong)機(ji)械或(huo)化學方法(fa)，對(dui)焊(han)(han)接坡口及兩側的氧化皮、油脂、灰(hui)塵(chen)、水(shui)和污染物等進(jin)行徹底清理(li)，以減(jian)少(shao)焊(han)(han)縫中的H含(han)量，防止(zhi)氫致裂紋；清理(li)工具如(ru)鋼(gang)絲刷(shua)、敲渣(zha)錘等須由不(bu)銹鋼(gang)制成，打(da)磨用(yong)砂輪也必須為專用(yong)于不(bu)銹鋼(gang)的砂輪；焊(han)(han)接完(wan)成后，立即使用(yong)專用(yong)的不(bu)銹鋼(gang)絲刷(shua)趁熱擦刷(shua)焊(han)(han)縫表(biao)(biao)面，消除(chu)焊(han)(han)縫表(biao)(biao)面的氧化色，以防止(zhi)焊(han)(han)接接頭(tou)耐蝕性下降(jiang)。
b. 引弧(hu)和熄弧(hu)
嚴(yan)禁在管板(ban)上引(yin)弧(hu)。熄弧(hu)時(shi)，弧(hu)坑要填滿，過渡要平滑(hua)，不應有明顯凸棱和凹陷(xian)。
c. 氣(qi)體保護
采用大直徑噴嘴，加(jia)大保(bao)護(hu)氣體流量，提(ti)高氣體保(bao)護(hu)效果。
d. 防變形措(cuo)施
為(wei)防止管(guan)板變形，焊接時應從中心向(xiang)四(si)周以對稱(cheng)放(fang)射狀向(xiang)外焊接。
二(er)、焊接試(shi)板(ban)檢驗
換(huan)熱管(guan)(guan)管(guan)(guan)板焊接試板檢(jian)查，首先需外(wai)觀檢(jian)查焊縫表(biao)面是否平(ping)整光(guang)滑、波(bo)紋細密(mi)以及(ji)有無(wu)肉眼可見焊接缺陷(xian)。
1. 滲透(tou)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(hong)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(jin)相組織檢驗(yan)
對(dui)換熱管(guan)、管(guan)板堆焊(han)(han)(han)層和(he)焊(han)(han)(han)縫進行了金(jin)相檢驗，金(jin)相鐵(tie)(tie)素組織用網絡交(jiao)點技術法對(dui)鐵(tie)(tie)素體(ti)測定，管(guan)材鐵(tie)(tie)素體(ti)約占50％；管(guan)板堆焊(han)(han)(han)層中鐵(tie)(tie)素體(ti)含量(liang)約為35％；焊(han)(han)(han)縫中鐵(tie)(tie)素體(ti)含量(liang)約為40％，滿足(zu)技術要求的30％～61％。沒有出現脆(cui)硬組織，且得到了細小均(jun)勻(yun)的兩(liang)(liang)相混合組織。試件分兩(liang)(liang)層焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，一次焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱影響(xiang)區經受兩(liang)(liang)次焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱循(xun)環，不(bu)僅促(cu)進了奧(ao)氏體(ti)相的進一步轉(zhuan)變(bian)，還細化(hua)了晶(jing)粒。
4. 顯(xian)微硬度試驗(yan)
從(cong)剩余(yu)的(de)管頭(tou)上取(qu)試樣(yang)進(jin)行(xing)顯(xian)(xian)微(wei)硬度(du)試驗，采用HVS-50型數(shu)顯(xian)(xian)維氏(shi)硬度(du)計測量(liang)接(jie)頭(tou)的(de)顯(xian)(xian)微(wei)硬度(du)，測量(liang)時從(cong)換熱管側(ce)、焊(han)縫金屬(shu)到管板側(ce)依次進(jin)行(xing)測量(liang)，測定(ding)結(jie)果：硬度(du)HV為247.2、258.1和(he)276.8，無淬硬傾向，滿足技術要(yao)求。
三、產(chan)品焊接
經過對SAF2205 雙相不銹(xiu)鋼換(huan)熱管(guan)管(guan)板(ban)焊(han)接工藝(yi)評定試分析(xi)，確(que)定焊(han)接工藝(yi)的(de)正確(que)性，為管(guan)板(ban)焊(han)接提(ti)供了有力保(bao)障，將此(ci)焊(han)接工藝(yi)運(yun)用(yong)在(zai)實際產品(pin)換(huan)熱器管(guan)板(ban)的(de)焊(han)接生產，焊(han)后(hou)經0.2MPa壓縮(suo)空氣試漏、100％PT檢測（I級），全部合格(ge)。
焊接換熱器(qi)管板(ban)時，焊接操作要注意：
1. 要控(kong)制(zhi)好焊(han)槍傾角(jiao)和送(song)絲角(jiao)度，機頭需水平放置在鎢極(ji)的(de)稍前(qian)下方，一般焊(han)槍鎢極(ji)對準坡口的(de)外邊緣1/3處(chu)，送(song)絲貼(tie)著管(guan)壁與坡口的(de)根(gen)部為(wei)最(zui)佳角(jiao)度。
2. 控制好(hao)開關。焊接過程中根據情況不斷調節電弧(hu)長度，防止出(chu)現未熔合、鎢極打(da)管板等情況。
管束裝置（主要是(shi)換熱器管板焊(han)(han)接(jie)件(jian)）經過3個月的(de)使(shi)用(yong)，運(yun)行穩定(ding)，滿足使(shi)用(yong)要求。說明選用(yong)自動脈沖(chong)鎢(wu)極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)的(de)焊(han)(han)接(jie)工藝和確定(ding)的(de)操作要點是(shi)合理的(de)，保證了焊(han)(han)縫金屬(shu)獲得(de)較理想的(de)相比例(li)，防止焊(han)(han)縫脆性(xing)和裂(lie)紋(wen)的(de)產生。
