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(xiang)不(bu)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蝕、點腐(fu)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(bu)銹(xiu)鋼管焊(han)接(jie)方(fang)法
雙相不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:鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊、等(deng)離子電弧焊和埋(mai)弧焊。
2. 雙(shuang)相不銹鋼管焊接工藝要點
①. 預熱和層間溫度
除了在(zai)大拘束度(du)(du)下(xia),可能引起高鐵素體(ti)組(zu)織(焊(han)縫(feng)、熱影響(xiang)區)開裂(lie)(氫致(zhi)裂(lie)紋)之外,雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)和超(chao)級雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)不需要預熱。對(dui)于大拘束度(du)(du)焊(han)件推薦預熱到150℃。對(dui)于23%Cr無Mo雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)和22%Cr雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang),層(ceng)間溫度(du)(du)不應超(chao)過200℃。對(dui)25%Cr雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)和超(chao)級雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang),層(ceng)間溫度(du)(du)不應超(chao)過150℃。為了獲得(de)最佳的(de)焊(han)縫(feng)金屬(shu)性能,超(chao)級雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)推薦使用的(de)最高預熱溫度(du)(du)為100℃。在(zai)采用焊(han)后固溶處(chu)理的(de)情況下(xia),不要求限制層(ceng)間溫度(du)(du)。
②. 焊后熱(re)處理(li)
雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)不需要(yao)焊(han)(han)后消除應(ying)力(li)處(chu)(chu)理(li),而且(qie)進(jin)行這(zhe)(zhe)樣的(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)可能是有(you)害(hai)的(de)。因為它可使雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)析出(chu)金屬間(jian)(jian)相(xiang),降低(di)(di)韌(ren)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)。但如果(guo)由于(yu)焊(han)(han)件處(chu)(chu)于(yu)高應(ying)變狀態或存在導致耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)降低(di)(di)和(he)塑(su)性(xing)(xing)降低(di)(di)的(de)有(you)害(hai)相(xiang)變,使焊(han)(han)件質量降低(di)(di),這(zhe)(zhe)樣的(de)焊(han)(han)件通常應(ying)該(gai)進(jin)行固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)理(li)。23%Cr無Mo雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)22%Cr雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)應(ying)該(gai)在1050~1100℃的(de)溫度(du)下進(jin)行固(gu)溶(rong)熱(re)處(chu)(chu)理(li)。而25%Cr 雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)超級雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)要(yao)求固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)理(li)的(de)溫度(du)為1070~1120℃.當匹配的(de)焊(han)(han)縫金屬的(de)化學成(cheng)分(fen)(Ni=8%~10%)高于(yu)焊(han)(han)件化學成(cheng)分(fen)時(shi),應(ying)該(gai)選擇(ze)給定的(de)溫度(du)上限。加(jia)熱(re)應(ying)該(gai)盡(jin)可能快,固(gu)溶(rong)退火之后立即進(jin)行水淬。焊(han)(han)后熱(re)處(chu)(chu)理(li)最有(you)效的(de)加(jia)熱(re)方法是感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)。保溫時(shi)間(jian)(jian)5~30min,應(ying)該(gai)足以恢復相(xiang)平衡,包括金屬間(jian)(jian)相(xiang)(特(te)別是σ相(xiang)和(he)x相(xiang))的(de)溶(rong)解(jie)。
③. 清理和鈍化
焊后的表面清理及焊縫附近的酸洗鈍化處理可采用標準(zhun)不銹鋼的清理作業。
3. 保持焊后抗(kang)腐蝕性能的(de)方法
①. 控制焊接時焊料的(de)飛濺物、雜質、氧化(hua)物的(de)形(xing)成,因為(wei)這些物質會降(jiang)低抗點蝕(shi)與抗間(jian)隙腐蝕(shi)的(de)能(neng)力。
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。

③. 應(ying)(ying)采取(qu)背(bei)面(mian)保護,焊管則應(ying)(ying)通入內保護氣體。

