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(xiang)不銹鋼焊接接頭、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力腐蝕點(dian)腐蝕的優良特性。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. 雙相不銹(xiu)鋼管焊接(jie)方(fang)法


  雙相不銹(xiu)鋼(gang)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(ya)弧焊、熔化極氣體保護焊、等(deng)離(li)子電弧焊埋弧焊



2. 雙相不銹鋼管焊接工藝要點


①. 預熱和層間溫度


  除(chu)了在大(da)拘束度(du)下(xia),可能引起高鐵素體組織(焊縫(feng)、熱(re)影響區)開(kai)裂(氫致裂紋(wen))之(zhi)外(wai),雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)和超(chao)級雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼不(bu)需要(yao)預熱(re)。對于大(da)拘束度(du)焊件(jian)推(tui)薦預熱(re)到150℃。對于23%Cr無(wu)Mo雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼和22%Cr雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼,層間(jian)溫(wen)度(du)不(bu)應(ying)超(chao)過(guo)200℃。對25%Cr雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)和超(chao)級雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼,層間(jian)溫(wen)度(du)不(bu)應(ying)超(chao)過(guo)150℃。為了獲得最(zui)佳的(de)焊縫(feng)金屬性能,超(chao)級雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)推(tui)薦使用(yong)的(de)最(zui)高預熱(re)溫(wen)度(du)為100℃。在采用(yong)焊后固溶處理的(de)情況下(xia),不(bu)要(yao)求(qiu)限制層間(jian)溫(wen)度(du)。


②. 焊后熱處理


  雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管不(bu)需(xu)要(yao)焊(han)后消除應(ying)(ying)(ying)(ying)力處(chu)(chu)理(li),而(er)(er)且進(jin)行(xing)這(zhe)樣的(de)熱處(chu)(chu)理(li)可能是(shi)有(you)(you)害的(de)。因(yin)為(wei)它可使(shi)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)析出金(jin)屬間相(xiang),降低韌(ren)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)蝕性(xing)(xing)。但如果由(you)于(yu)焊(han)件處(chu)(chu)于(yu)高應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)狀態或存在導致耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)降低和(he)塑性(xing)(xing)降低的(de)有(you)(you)害相(xiang)變(bian),使(shi)焊(han)件質量(liang)降低,這(zhe)樣的(de)焊(han)件通常應(ying)(ying)(ying)(ying)該(gai)進(jin)行(xing)固溶處(chu)(chu)理(li)。23%Cr無(wu)Mo雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)和(he)22%Cr雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)應(ying)(ying)(ying)(ying)該(gai)在1050~1100℃的(de)溫(wen)(wen)度下進(jin)行(xing)固溶熱處(chu)(chu)理(li)。而(er)(er)25%Cr 雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)和(he)超級雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)要(yao)求固溶處(chu)(chu)理(li)的(de)溫(wen)(wen)度為(wei)1070~1120℃.當(dang)匹配的(de)焊(han)縫金(jin)屬的(de)化(hua)學成分(Ni=8%~10%)高于(yu)焊(han)件化(hua)學成分時,應(ying)(ying)(ying)(ying)該(gai)選擇(ze)給定的(de)溫(wen)(wen)度上(shang)限。加(jia)熱應(ying)(ying)(ying)(ying)該(gai)盡可能快,固溶退火之后立即進(jin)行(xing)水淬。焊(han)后熱處(chu)(chu)理(li)最有(you)(you)效(xiao)的(de)加(jia)熱方法是(shi)感應(ying)(ying)(ying)(ying)加(jia)熱。保溫(wen)(wen)時間5~30min,應(ying)(ying)(ying)(ying)該(gai)足以(yi)恢復相(xiang)平(ping)衡,包括(kuo)金(jin)屬間相(xiang)(特別(bie)是(shi)σ相(xiang)和(he)x相(xiang))的(de)溶解(jie)。


③. 清理和鈍(dun)化


  焊后的表面清(qing)理及焊縫(feng)附近的酸洗鈍化處(chu)理可(ke)采用(yong)標準(zhun)不銹鋼的清(qing)理作業(ye)。



3. 保持焊后抗腐蝕(shi)性(xing)能的(de)方法(fa)


 ①. 控制焊(han)接時(shi)焊(han)料(liao)的(de)飛濺物、雜質、氧化物的(de)形(xing)成,因為這些物質會降(jiang)低抗(kang)點蝕與(yu)抗(kang)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(bao)護(hu),焊(han)管(guan)則應通入內保(bao)護(hu)氣體。