雙相不銹鋼管焊接的主要問題是“使用焊接性”,因為雙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(ying)力腐蝕、點腐蝕和晶間腐蝕性能下降。
1. 雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼管(guan)焊(han)縫相(xiang)(xiang)的(de)(鐵素(su)體相(xiang)(xiang)與奧氏體相(xiang)(xiang))比例(li)
焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)在焊(han)(han)(han)(han)后(hou)自(zi)然冷(leng)卻(que)(que)條件下,由于相(xiang)對(dui)于母材(cai)(cai),熔池(chi)體積很(hen)(hen)小(xiao),其(qi)冷(leng)卻(que)(que)速度(du)很(hen)(hen)快,熔化的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)沿(yan)著(zhu)熱傳導方(fang)向(xiang),向(xiang)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)心呈柱狀(zhuang)、樹枝狀(zhuang)結晶(jing)。這時結晶(jing)方(fang)向(xiang)性很(hen)(hen)明(ming)顯,并(bing)發生合金(jin)(jin)元素的(de)(de)偏析,組織不(bu)穩定,在隨后(hou)的(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)過程中(zhong),容易發生組織轉變和析出金(jin)(jin)屬(shu)間相(xiang)。如前所述,雙(shuang)相(xiang)和超(chao)級雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼管焊(han)(han)(han)(han)后(hou)直接使用(不(bu)進行焊(han)(han)(han)(han)后(hou)固溶熱處理(li)),配(pei)套(tao)焊(han)(han)(han)(han)材(cai)(cai)其(qi)鎳含量比母材(cai)(cai)高(gao)約2%,故其(qi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)組織的(de)(de)奧氏體含量比母材(cai)(cai)的(de)(de)高(gao)(為(wei)60%~70%)。
在正常的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)參(can)數和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)后自然(ran)冷(leng)卻(que)(que)(que)條件(jian)下,配套的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)材(cai)(cai)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬可以(yi)達到(dao)要(yao)求(qiu)的(de)(de)相(xiang)比例(FN=30%~70%),焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)力(li)學性能、耐腐蝕(shi)性能可以(yi)適(shi)應雙相(xiang)鋼(gang)的(de)(de)要(yao)求(qiu);但是當采(cai)用的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)輸(shu)入較(jiao)小或(huo)(huo)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)截面厚,焊(han)(han)(han)(han)(han)后冷(leng)卻(que)(que)(que)速度較(jiao)快,焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鐵(tie)(tie)素體的(de)(de)轉變來(lai)不(bu)及充分進(jin)行(xing)(xing),那(nei)么焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鐵(tie)(tie)素體可能會超過70%。另一(yi)方(fang)面,熱(re)輸(shu)入過大或(huo)(huo)者填充的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao)較(jiao)少,就(jiu)可能加大母材(cai)(cai)的(de)(de)(熔(rong)化)稀釋(shi)作用,從(cong)而降低焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬的(de)(de)鎳含(han)量(liang),同樣會使焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鐵(tie)(tie)素體量(liang)增(zeng)高(gao)(gao),出現(xian)鐵(tie)(tie)素體量(liang)過高(gao)(gao)的(de)(de)現(xian)象。較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)鐵(tie)(tie)素體通(tong)常表現(xian)為,低韌性和(he)(he)耐腐蝕(shi)性欠佳(jia)。在焊(han)(han)(han)(han)(han)后自然(ran)冷(leng)卻(que)(que)(que)狀態下,如不(bu)能防(fang)止焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)鐵(tie)(tie)素體含(han)量(liang)時,通(tong)常采(cai)取固溶(1050~1100℃)退火處(chu)理(li),使焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)像(xiang)母材(cai)(cai)一(yi)樣,通(tong)過熱(re)處(chu)理(li)達到(dao)較(jiao)為理(li)想(xiang)的(de)(de)相(xiang)比例。所以(yi)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管,預先一(yi)定要(yao)根(gen)據(ju)板厚和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法選擇合適(shi)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)輸(shu)入,以(yi)及確定焊(han)(han)(han)(han)(han)后是否進(jin)行(xing)(xing)熱(re)處(chu)理(li)。
雙相(xiang)不銹鋼管焊(han)(han)(han)接要力(li)求使(shi)焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬、熱影(ying)響(xiang)區金(jin)屬與(yu)基體金(jin)屬具(ju)(ju)有(you)相(xiang)同的(de)韌(ren)性及抗腐蝕(shi)性能。焊(han)(han)(han)接時應防止生成過多的(de)鐵素體。如果焊(han)(han)(han)接工藝(yi)能夠(gou)保證焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬、熱影(ying)響(xiang)區金(jin)屬的(de)奧(ao)氏體、鐵素體比例(li)為1:1,就能使(shi)產品具(ju)(ju)有(you)很好的(de)抗腐蝕(shi)性能與(yu)機械(xie)性能。
2. 雙相不銹鋼管焊(han)接可(ke)能遇到的問(wen)題
①. 鐵(tie)素(su)體(ti)含量過(guo)高(gao),從而(er)降低了(le)韌性,導致開裂;
②. 熱(re)影響區(qu)晶粒長大;
③. 相(鐵素體相與奧氏(shi)體相)形(xing)成比例不佳,碳化物析出導致抗腐蝕性降低;
④. 氮(dan)鉻化合物析出,導致抗腐蝕性能降(jiang)低(di)。
克(ke)服上述問題的方法:
①. 選擇含鎳高的焊材(焊絲);
②. 控制熱量輸人(ren)速(su)度;
③. 多層焊(han)時,控(kong)制(zhi)層間溫度小于200℃.