雙相不銹鋼具有良好的焊接性，它不像鐵素(su)體不銹鋼焊縫熱影響區由于晶粒嚴重粗化而使塑韌性大幅減低，也不像奧氏(shi)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(dang)拘束(shu)度較大時(shi)，還存在氫致裂紋的危(wei)險。
3. 要(yao)求較少相(xiang)至少在(zai)30％以上，因為相(xiang)比(bi)例的(de)不平衡(heng)會引起熱影響區腐蝕與脆化。
一、焊接(jie)工藝評定試(shi)驗(yan)
1. 焊接方(fang)法(fa)的選擇
結合產品換熱管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(jie)材料的選擇(ze)
SAF2205 雙相不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接時，焊(han)接材(cai)料的化學成分(fen)通常與母(mu)材(cai)略有不(bu)同，焊(han)材(cai)中的Ni含(han)量要高于母(mu)材(cai)，以促進(jin)鐵素體(ti)向(xiang)奧氏(shi)體(ti)的轉變，并能穩定焊(han)縫中的奧氏(shi)體(ti)。根據(ju)換熱管和(he)管板結(jie)構特(te)點，選擇(ze)φ0.8mm的ER2209焊(han)絲，母(mu)材(cai)和(he)焊(han)材(cai)的化學成分(fen)比較見表4-45。
3. 焊前準(zhun)備
按照NB／T4701-2011《承壓設備焊接工藝評(ping)定》附(fu)錄(lu)D要求，換(huan)(huan)熱(re)管(guan)(guan)管(guan)(guan)頭要伸出管(guan)(guan)板(ban)(ban)組(zu)5mm。換(huan)(huan)熱(re)管(guan)(guan)材料(liao)為(wei)(wei)SAF2205，規格為(wei)(wei)φ32mmx2.5mm；管(guan)(guan)板(ban)(ban)材料(liao)為(wei)(wei)Q345R，采(cai)用(yong)(yong)(yong)堆(dui)焊而成，過渡層采(cai)用(yong)(yong)(yong)E309L-16焊條(tiao)，耐(nai)蝕層采(cai)用(yong)(yong)(yong)E2209-16焊條(tiao)，堆(dui)焊層厚度為(wei)(wei)10mm，堆(dui)焊層化學成分見表4-45。焊前在對(dui)換(huan)(huan)熱(re)管(guan)(guan)的(de)被焊管(guan)(guan)端(duan)進行清(qing)(qing)理，清(qing)(qing)除毛刺(ci)、油污物，用(yong)(yong)(yong)不(bu)銹鋼絲刷將待焊部位的(de)表面及附(fu)近清(qing)(qing)理干凈，直至露出不(bu)銹鋼光澤(ze)，然后(hou)用(yong)(yong)(yong)丙酮液清(qing)(qing)洗(xi)。
4. 焊(han)接
焊(han)接(jie)時先進(jin)行定(ding)位(wei)(wei)(wei)焊(han)，不能直(zhi)接(jie)在根(gen)部(bu)定(ding)位(wei)(wei)(wei)焊(han)定(ding)位(wei)(wei)(wei)，需(xu)采(cai)用(yong)同材質(zhi)的(de)小(xiao)定(ding)位(wei)(wei)(wei)塊(kuai)定(ding)位(wei)(wei)(wei)裝配(pei)，焊(han)縫長度約3~5mm。定(ding)位(wei)(wei)(wei)塊(kuai)定(ding)位(wei)(wei)(wei)好后，用(yong)貼紙密封坡口，背面充氬(ya)氣保護。采(cai)用(yong)直(zhi)流(liu)正(zheng)接(jie)電源，用(yong)φ0.8mm的(de) ER2209焊(han)絲，φ2.5～φ0.8mm的(de)鈰鎢(wu)極，氬(ya)氣（體積分數(shu)）99.99％，氣體流(liu)量8～10L／min，噴嘴直(zhi)徑(jing)為12mm，焊(han)接(jie)2層，第(di)2道焊(han)縫的(de)引弧點應避開第(di)1道的(de)引弧和熄弧點，焊(han)接(jie)順序和方位(wei)(wei)(wei)如(ru)圖4-19所(suo)示，道間(jian)溫(wen)度控(kong)制在150℃以下。具(ju)體焊(han)接(jie)參數(shu)見(jian)表4-46。
5. 焊接工藝要點
雙相(xiang)不銹鋼焊(han)接時(shi)，除了嚴格控制焊(han)接參數外，還(huan)需嚴格遵照下(xia)列注意事(shi)項和技術措施，才能保證良好的焊(han)接質量。
a. 清理
采用(yong)機械或化(hua)學(xue)方法，對焊(han)接(jie)坡口及(ji)兩側的(de)(de)氧(yang)化(hua)皮、油脂(zhi)、灰塵、水和污染(ran)物(wu)等進行(xing)徹(che)底清理(li)，以(yi)減少焊(han)縫(feng)中(zhong)的(de)(de)H含量(liang)，防(fang)止氫致(zhi)裂紋；清理(li)工具如鋼絲刷(shua)、敲渣錘等須由不(bu)銹鋼制(zhi)成，打(da)磨用(yong)砂輪也必(bi)須為專用(yong)于不(bu)銹鋼的(de)(de)砂輪；焊(han)接(jie)完成后(hou)，立即使(shi)用(yong)專用(yong)的(de)(de)不(bu)銹鋼絲刷(shua)趁(chen)熱擦刷(shua)焊(han)縫(feng)表面，消除(chu)焊(han)縫(feng)表面的(de)(de)氧(yang)化(hua)色，以(yi)防(fang)止焊(han)接(jie)接(jie)頭耐蝕(shi)性下降。
b. 引弧(hu)(hu)和(he)熄弧(hu)(hu)
嚴禁在管板上引弧(hu)。熄弧(hu)時(shi)，弧(hu)坑要(yao)填滿(man)，過(guo)渡要(yao)平滑，不應有明(ming)顯凸棱和凹陷。
c. 氣體(ti)保(bao)護(hu)
采用大直徑噴嘴(zui)，加大保護氣體(ti)流量，提高(gao)氣體(ti)保護效果。
d. 防變形措施
為防止(zhi)管板變形，焊接時應(ying)從中(zhong)心向四周以(yi)對稱(cheng)放(fang)射狀向外焊接。
二、焊接試板(ban)檢驗
換(huan)熱(re)管(guan)管(guan)板焊(han)接(jie)試(shi)板檢查(cha)，首先需外觀檢查(cha)焊(han)縫表(biao)面是否平整光滑、波紋細密以及有無肉眼可見焊(han)接(jie)缺陷。
1. 滲透檢測(ce)
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. 宏觀金相檢(jian)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. 金相(xiang)組織檢驗(yan)
對換熱(re)管、管板堆(dui)焊層和焊縫(feng)進(jin)行了金(jin)相檢(jian)驗，金(jin)相鐵(tie)素(su)組織用網絡交(jiao)點技術(shu)法對鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)測定，管材鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)約占50％；管板堆(dui)焊層中鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)含量約為(wei)35％；焊縫(feng)中鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)含量約為(wei)40％，滿足技術(shu)要求的(de)30％～61％。沒有出現脆硬(ying)組織，且(qie)得到(dao)了細小均勻的(de)兩(liang)相混合組織。試件分兩(liang)層焊接(jie)，一次(ci)焊接(jie)熱(re)影響區經受兩(liang)次(ci)焊接(jie)熱(re)循環，不僅促進(jin)了奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)相的(de)進(jin)一步(bu)轉變，還細化(hua)了晶(jing)粒。
4. 顯微硬度試驗
從剩余的管(guan)(guan)頭上取(qu)試(shi)樣進行顯(xian)微(wei)硬(ying)(ying)度試(shi)驗，采(cai)用HVS-50型數(shu)顯(xian)維氏硬(ying)(ying)度計測量接頭的顯(xian)微(wei)硬(ying)(ying)度，測量時從換熱管(guan)(guan)側、焊縫(feng)金屬到管(guan)(guan)板側依次進行測量，測定(ding)結果：硬(ying)(ying)度HV為247.2、258.1和276.8，無淬硬(ying)(ying)傾向(xiang)，滿足技術要求。
三、產(chan)品焊(han)接
經過對SAF2205 雙相不銹鋼換熱(re)管管板(ban)(ban)焊接(jie)(jie)工(gong)(gong)藝(yi)評定(ding)試分析(xi)，確定(ding)焊接(jie)(jie)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)正確性，為管板(ban)(ban)焊接(jie)(jie)提供(gong)了有力(li)保障，將(jiang)此焊接(jie)(jie)工(gong)(gong)藝(yi)運用在實際產品換熱(re)器管板(ban)(ban)的(de)焊接(jie)(jie)生產，焊后經0.2MPa壓縮空氣試漏(lou)、100％PT檢測（I級），全部合格。
焊接(jie)換熱器(qi)管板時，焊接(jie)操(cao)作要注(zhu)意：
1. 要控制好焊槍(qiang)傾角和(he)送(song)絲角度(du)，機頭需水(shui)平放置在鎢極的(de)稍前(qian)下方，一般焊槍(qiang)鎢極對(dui)準(zhun)坡(po)口(kou)的(de)外(wai)邊緣1/3處，送(song)絲貼著管壁與(yu)坡(po)口(kou)的(de)根部為(wei)最佳(jia)角度(du)。
2. 控(kong)制好開關。焊(han)接過程中(zhong)根(gen)據情況(kuang)不斷調節電弧長(chang)度(du)，防(fang)止出現未熔合(he)、鎢極打管板(ban)等情況(kuang)。
管束裝置（主要(yao)(yao)是換(huan)熱器管板焊(han)接(jie)件）經過3個月的使(shi)用，運行穩定，滿足使(shi)用要(yao)(yao)求。說明(ming)選(xuan)用自動(dong)脈沖(chong)鎢(wu)極氬弧焊(han)的焊(han)接(jie)工藝和確定的操作要(yao)(yao)點是合理的，保證(zheng)了焊(han)縫金屬獲得較理想的相比例，防止焊(han)縫脆性(xing)和裂(lie)紋的產(chan)生。
