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(fu)蝕點腐蝕的優良特性。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(guan)焊接方法


  雙相不(bu)銹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(wu)極(ji)氬(ya)弧焊、熔化極氣體保護焊、等離子(zi)電(dian)弧(hu)焊埋弧焊



2. 雙相(xiang)不銹鋼管焊接工藝(yi)要點


①. 預熱和層(ceng)間溫度(du)


  除了在大拘(ju)束度(du)下,可能引(yin)起高鐵素體組織(焊(han)縫(feng)、熱(re)(re)影(ying)響區)開(kai)裂(lie)(氫致裂(lie)紋)之外,雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼管和(he)(he)超(chao)級雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼不(bu)(bu)(bu)(bu)需要(yao)預(yu)熱(re)(re)。對(dui)于(yu)大拘(ju)束度(du)焊(han)件推(tui)薦預(yu)熱(re)(re)到150℃。對(dui)于(yu)23%Cr無(wu)Mo雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼和(he)(he)22%Cr雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼,層間(jian)溫(wen)度(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)應超(chao)過200℃。對(dui)25%Cr雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼管和(he)(he)超(chao)級雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼,層間(jian)溫(wen)度(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)應超(chao)過150℃。為(wei)了獲得最佳的(de)焊(han)縫(feng)金屬性能,超(chao)級雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼管推(tui)薦使(shi)用的(de)最高預(yu)熱(re)(re)溫(wen)度(du)為(wei)100℃。在采用焊(han)后固溶處(chu)理的(de)情況下,不(bu)(bu)(bu)(bu)要(yao)求限制(zhi)層間(jian)溫(wen)度(du)。


②. 焊后熱處理


  雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼管不(bu)需要焊(han)(han)后消除應力處(chu)(chu)理(li),而且進行(xing)這樣的(de)(de)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)可(ke)能是(shi)有(you)害的(de)(de)。因為它可(ke)使雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼析出(chu)金屬(shu)間相(xiang)(xiang),降低(di)韌性(xing)和耐蝕(shi)(shi)性(xing)。但如果由于焊(han)(han)件處(chu)(chu)于高(gao)應變(bian)狀(zhuang)態或存在導致耐腐蝕(shi)(shi)性(xing)降低(di)和塑性(xing)降低(di)的(de)(de)有(you)害相(xiang)(xiang)變(bian),使焊(han)(han)件質(zhi)量降低(di),這樣的(de)(de)焊(han)(han)件通常應該(gai)(gai)(gai)進行(xing)固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)理(li)。23%Cr無(wu)Mo雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼和22%Cr雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼應該(gai)(gai)(gai)在1050~1100℃的(de)(de)溫(wen)(wen)度下進行(xing)固(gu)溶(rong)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)。而25%Cr 雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼和超(chao)級雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼要求固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)溫(wen)(wen)度為1070~1120℃.當(dang)匹配的(de)(de)焊(han)(han)縫金屬(shu)的(de)(de)化學成分(Ni=8%~10%)高(gao)于焊(han)(han)件化學成分時(shi)(shi),應該(gai)(gai)(gai)選擇給定的(de)(de)溫(wen)(wen)度上(shang)限(xian)。加(jia)熱(re)(re)應該(gai)(gai)(gai)盡可(ke)能快,固(gu)溶(rong)退火之后立即進行(xing)水淬。焊(han)(han)后熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)最(zui)有(you)效(xiao)的(de)(de)加(jia)熱(re)(re)方法是(shi)感應加(jia)熱(re)(re)。保溫(wen)(wen)時(shi)(shi)間5~30min,應該(gai)(gai)(gai)足以恢復相(xiang)(xiang)平衡(heng),包(bao)括金屬(shu)間相(xiang)(xiang)(特(te)別是(shi)σ相(xiang)(xiang)和x相(xiang)(xiang))的(de)(de)溶(rong)解。


③. 清(qing)理和鈍化


  焊后的(de)表面(mian)清理及焊縫(feng)附近的(de)酸洗鈍化(hua)處(chu)理可采用標準不銹鋼的(de)清理作業。



3. 保持(chi)焊后抗腐蝕(shi)性能的方法


 ①. 控(kong)制焊接(jie)時(shi)焊料的(de)(de)飛(fei)濺物(wu)、雜質、氧化物(wu)的(de)(de)形(xing)成,因(yin)為這些物(wu)質會(hui)降低抗(kang)點(dian)蝕(shi)與抗(kang)間隙腐蝕(shi)的(de)(de)能力(li)。


 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),焊管則應通入內保(bao)護(hu)氣體。