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蝕、點腐(fu)蝕(shi)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(shuang)相不銹鋼管焊接(jie)方法(fa)
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(hu)焊、熔化極氣體保護焊、等離子電弧焊和埋弧焊。
2. 雙相(xiang)不銹鋼管焊接工藝要(yao)點
①. 預熱和層間溫(wen)度
除了在(zai)(zai)大拘束度(du)下(xia),可能(neng)引起(qi)高鐵素體組織(焊縫、熱影響區)開裂(lie)(lie)(氫致(zhi)裂(lie)(lie)紋)之外,雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管和超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼不(bu)需要(yao)預熱。對(dui)于大拘束度(du)焊件(jian)推薦預熱到150℃。對(dui)于23%Cr無Mo雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼和22%Cr雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,層間(jian)溫度(du)不(bu)應(ying)超過200℃。對(dui)25%Cr雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管和超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,層間(jian)溫度(du)不(bu)應(ying)超過150℃。為了獲得最佳的焊縫金屬性能(neng),超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管推薦使用的最高預熱溫度(du)為100℃。在(zai)(zai)采用焊后固溶處理的情況(kuang)下(xia),不(bu)要(yao)求(qiu)限制(zhi)層間(jian)溫度(du)。
②. 焊后熱(re)處理(li)
雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管不(bu)(bu)(bu)需(xu)要焊后(hou)消除應(ying)(ying)力處理,而(er)且進(jin)行(xing)這(zhe)樣的熱處理可能(neng)是有(you)害的。因為它可使(shi)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)析出金屬間(jian)(jian)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),降(jiang)低(di)韌性(xing)和耐蝕(shi)性(xing)。但如果由于焊件處于高應(ying)(ying)變狀(zhuang)態或存在導(dao)致耐腐蝕(shi)性(xing)降(jiang)低(di)和塑性(xing)降(jiang)低(di)的有(you)害相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變,使(shi)焊件質量降(jiang)低(di),這(zhe)樣的焊件通常應(ying)(ying)該進(jin)行(xing)固(gu)溶(rong)處理。23%Cr無Mo雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和22%Cr雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)應(ying)(ying)該在1050~1100℃的溫度(du)下進(jin)行(xing)固(gu)溶(rong)熱處理。而(er)25%Cr 雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)要求固(gu)溶(rong)處理的溫度(du)為1070~1120℃.當匹配的焊縫金屬的化(hua)學成分(fen)(Ni=8%~10%)高于焊件化(hua)學成分(fen)時(shi),應(ying)(ying)該選擇(ze)給定的溫度(du)上限(xian)。加(jia)熱應(ying)(ying)該盡(jin)可能(neng)快,固(gu)溶(rong)退火之后(hou)立即進(jin)行(xing)水淬。焊后(hou)熱處理最有(you)效(xiao)的加(jia)熱方法是感應(ying)(ying)加(jia)熱。保溫時(shi)間(jian)(jian)5~30min,應(ying)(ying)該足以(yi)恢復相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)平(ping)衡,包括金屬間(jian)(jian)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(特別是σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和x相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))的溶(rong)解(jie)。
③. 清(qing)理和鈍化(hua)
焊后的(de)表面清理及(ji)焊縫附(fu)近的(de)酸洗(xi)鈍(dun)化處理可(ke)采(cai)用標準不銹鋼的(de)清理作業(ye)。
3. 保持(chi)焊后抗腐蝕(shi)性能的(de)方(fang)法
①. 控制(zhi)焊接時焊料(liao)的(de)(de)飛濺物、雜質(zhi)、氧化物的(de)(de)形成,因為這(zhe)些物質(zhi)會降低抗點(dian)蝕與抗間(jian)隙腐蝕的(de)(de)能力。
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. 應采(cai)取(qu)背面(mian)保(bao)護,焊管則應通入內保(bao)護氣體(ti)。

