雙相不銹鋼管焊接的主要問題是“使用焊接性”,因為雙(shuang)相不銹鋼管對焊接熱裂紋、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(li)腐蝕、點腐蝕(shi)和晶間(jian)腐蝕性能下降。
1. 雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)焊縫相(xiang)的(鐵素體(ti)相(xiang)與奧氏體(ti)相(xiang))比例
焊縫在(zai)焊后(hou)自然冷卻(que)條(tiao)件下,由于(yu)相(xiang)對于(yu)母(mu)材,熔池體積很小,其(qi)冷卻(que)速(su)度很快,熔化的(de)(de)焊縫金屬沿著熱(re)傳導方向,向焊縫中心呈柱(zhu)狀(zhuang)、樹(shu)枝(zhi)狀(zhuang)結(jie)晶。這(zhe)時結(jie)晶方向性(xing)很明顯,并發生合(he)金元(yuan)素的(de)(de)偏析(xi),組織不穩定,在(zai)隨后(hou)的(de)(de)冷卻(que)過程中,容易發生組織轉變(bian)和(he)析(xi)出金屬間相(xiang)。如前所(suo)述,雙(shuang)相(xiang)和(he)超級雙(shuang)相(xiang)不銹鋼管焊后(hou)直接使用(不進(jin)行焊后(hou)固溶熱(re)處理(li)),配套(tao)焊材其(qi)鎳(nie)含量比(bi)母(mu)材高約2%,故其(qi)焊縫組織的(de)(de)奧氏體含量比(bi)母(mu)材的(de)(de)高(為60%~70%)。
在正常(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)參數和焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后自然冷(leng)(leng)卻條件(jian)下(xia),配套的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)可以達(da)到要求的(de)(de)(de)(de)相(xiang)比例(li)(FN=30%~70%),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)、耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)(neng)可以適應雙(shuang)相(xiang)鋼的(de)(de)(de)(de)要求;但是(shi)當(dang)采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸入(ru)較(jiao)小(xiao)或焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)截(jie)面厚(hou),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后冷(leng)(leng)卻速度較(jiao)快(kuai),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體的(de)(de)(de)(de)轉變來不(bu)及(ji)充(chong)分進行,那么焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體可能(neng)(neng)會超過70%。另一方(fang)面,熱(re)(re)輸入(ru)過大或者填充(chong)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)料(liao)較(jiao)少(shao),就(jiu)可能(neng)(neng)加大母材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(熔化)稀釋作用(yong),從而降(jiang)低焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)鎳含(han)量(liang),同樣會使焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體量(liang)增(zeng)高(gao),出現(xian)鐵(tie)(tie)素(su)體量(liang)過高(gao)的(de)(de)(de)(de)現(xian)象(xiang)。較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體通(tong)常(chang)(chang)表現(xian)為(wei),低韌性(xing)(xing)和耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)欠佳。在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后自然冷(leng)(leng)卻狀態(tai)下(xia),如不(bu)能(neng)(neng)防止(zhi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)高(gao)鐵(tie)(tie)素(su)體含(han)量(liang)時,通(tong)常(chang)(chang)采(cai)取(qu)固溶(rong)(1050~1100℃)退火處(chu)理,使焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)像母材(cai)(cai)一樣,通(tong)過熱(re)(re)處(chu)理達(da)到較(jiao)為(wei)理想的(de)(de)(de)(de)相(xiang)比例(li)。所以焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼管,預先一定要根(gen)據板厚(hou)和焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法選(xuan)擇合適的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸入(ru),以及(ji)確定焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后是(shi)否進行熱(re)(re)處(chu)理。
雙(shuang)相(xiang)不銹鋼管焊(han)接(jie)要力求使焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)、熱影響(xiang)區金(jin)屬(shu)(shu)與基體(ti)(ti)金(jin)屬(shu)(shu)具有相(xiang)同的(de)韌性(xing)及(ji)抗腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)。焊(han)接(jie)時應防止(zhi)生(sheng)成過(guo)多(duo)的(de)鐵素(su)體(ti)(ti)。如果焊(han)接(jie)工藝能(neng)(neng)夠(gou)保證焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)、熱影響(xiang)區金(jin)屬(shu)(shu)的(de)奧氏體(ti)(ti)、鐵素(su)體(ti)(ti)比例為1:1,就能(neng)(neng)使產品(pin)具有很好(hao)的(de)抗腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)與機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)。
2. 雙(shuang)相不(bu)銹鋼管焊(han)接可能遇到的問題
①. 鐵素(su)體(ti)含量過高,從而(er)降低(di)了(le)韌(ren)性,導致開裂(lie);
②. 熱(re)影響區晶(jing)粒(li)長大(da);
③. 相(鐵素體相與奧氏(shi)體相)形(xing)成比例不佳,碳(tan)化物析出(chu)導致(zhi)抗腐蝕性降低;
④. 氮鉻(ge)化合物析出(chu),導致(zhi)抗(kang)腐蝕性能降(jiang)低。
克服上述問題的(de)方法:
①. 選(xuan)擇含鎳高的(de)焊(han)材(焊(han)絲);
②. 控制(zhi)熱量輸人(ren)速度(du);
③. 多層焊時(shi),控制(zhi)層間(jian)溫(wen)度小于200℃.

