雙相不銹鋼管焊接的主要問題是“使用焊接性”,因為雙相(xiang)不銹鋼(gang)管對焊接熱裂紋、冷裂紋不敏感。但經過焊接之后,熱影響區(HAZ)緊鄰熔合線的部分,鐵素體晶粒急劇長大。奧氏體消失,形成單相鐵素體組織,塑性和韌性極低;再加上早期的雙相不銹鋼管碳含量較高,因而在粗大的鐵素體晶界容易析出碳化物,導致耐應力腐(fu)蝕、點腐蝕和晶(jing)間腐蝕(shi)性能下降。
1. 雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)管焊縫相的(鐵素體相與(yu)奧氏體相)比(bi)例
焊縫在(zai)焊后(hou)(hou)自然冷卻(que)條件下,由于相對(dui)于母(mu)材(cai),熔池體積很小,其(qi)冷卻(que)速度(du)很快,熔化的(de)焊縫金(jin)屬(shu)沿著熱傳導(dao)方向,向焊縫中心呈(cheng)柱狀、樹枝狀結(jie)晶。這時結(jie)晶方向性很明顯(xian),并發生(sheng)合金(jin)元素的(de)偏析(xi),組(zu)織(zhi)(zhi)不穩定(ding),在(zai)隨后(hou)(hou)的(de)冷卻(que)過程中,容易發生(sheng)組(zu)織(zhi)(zhi)轉變和(he)析(xi)出金(jin)屬(shu)間相。如前所述,雙相和(he)超級(ji)雙相不銹鋼(gang)管焊后(hou)(hou)直接使用(不進行(xing)焊后(hou)(hou)固溶熱處理),配套焊材(cai)其(qi)鎳含(han)量比母(mu)材(cai)高約2%,故其(qi)焊縫組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)奧氏體含(han)量比母(mu)材(cai)的(de)高(為60%~70%)。
在(zai)正常(chang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)參數和焊(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)自然冷卻(que)條件下(xia),配套(tao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)材的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)達到要(yao)(yao)求(qiu)的(de)(de)相(xiang)比例(FN=30%~70%),焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)力學(xue)性能(neng)(neng)、耐腐(fu)蝕性能(neng)(neng)可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)適應雙相(xiang)鋼的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu);但是當采(cai)用(yong)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸(shu)入(ru)較(jiao)小或焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)截面(mian)厚(hou),焊(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)冷卻(que)速度較(jiao)快,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)轉變來(lai)不(bu)及充分進行,那么焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)可(ke)(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)會超過(guo)70%。另(ling)一方面(mian),熱(re)(re)輸(shu)入(ru)過(guo)大或者填(tian)充的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料較(jiao)少,就可(ke)(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)加大母材的(de)(de)(熔化)稀釋作用(yong),從(cong)而(er)降低(di)(di)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬的(de)(de)鎳含量,同樣會使(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)量增(zeng)高(gao)(gao),出現鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)量過(guo)高(gao)(gao)的(de)(de)現象。較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)通(tong)常(chang)表現為(wei),低(di)(di)韌性和耐腐(fu)蝕性欠佳(jia)。在(zai)焊(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)自然冷卻(que)狀態下(xia),如不(bu)能(neng)(neng)防止焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中高(gao)(gao)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)含量時,通(tong)常(chang)采(cai)取(qu)固(gu)溶(1050~1100℃)退火處(chu)理,使(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)像母材一樣,通(tong)過(guo)熱(re)(re)處(chu)理達到較(jiao)為(wei)理想的(de)(de)相(xiang)比例。所以(yi)(yi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)雙相(xiang)不(bu)銹鋼管,預先一定要(yao)(yao)根據板(ban)厚(hou)和焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法選(xuan)擇合適的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸(shu)入(ru),以(yi)(yi)及確定焊(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)是否(fou)進行熱(re)(re)處(chu)理。
雙相不銹鋼管焊(han)(han)接要(yao)力求使(shi)焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)、熱影響(xiang)區金(jin)屬(shu)與基體(ti)(ti)金(jin)屬(shu)具有(you)相同的韌性及抗腐蝕(shi)性能(neng)。焊(han)(han)接時應防止生(sheng)成過(guo)多的鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)。如果(guo)焊(han)(han)接工藝能(neng)夠保證焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)、熱影響(xiang)區金(jin)屬(shu)的奧(ao)氏體(ti)(ti)、鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)比例為1:1,就(jiu)能(neng)使(shi)產品具有(you)很(hen)好(hao)的抗腐蝕(shi)性能(neng)與機械性能(neng)。
2. 雙(shuang)相不銹(xiu)鋼管焊接可能(neng)遇到的(de)問題
①. 鐵素體含(han)量過(guo)高,從而降(jiang)低了韌性,導致開(kai)裂;
②. 熱影響區晶粒長大;
③. 相(xiang)(xiang)(鐵素體(ti)相(xiang)(xiang)與(yu)奧(ao)氏體(ti)相(xiang)(xiang))形成比(bi)例不佳,碳化物(wu)析出導致抗腐蝕性(xing)降低;
④. 氮鉻化合(he)物析出,導(dao)致(zhi)抗腐蝕性能降(jiang)低(di)。
克服(fu)上述問題的方法:
①. 選擇含鎳高的焊(han)(han)材(焊(han)(han)絲(si));
②. 控制(zhi)熱量輸人速度;
③. 多層焊時,控制層間(jian)溫度小(xiao)于(yu)200℃.

