不平衡和不完全的冶金反應和快速結晶過程,使焊縫存在著成分和組織的不均性,所以組織是不穩定的。在多層焊縫或者雖然是單道焊縫,焊后經熱處理或在某一溫度下長期使用,便有可能發生組織轉變和析出有害的金屬間化合物或碳、氮化物。對于雙相不銹鋼(gang)焊縫來說,雖然化學成分與母材相比增加了鎳的含量,焊縫中鐵素體相較低,從而減低了金屬間相析出的傾向和金屬間相引起的有害作用,但是由于焊縫中鉻、鎳、鉬、氮等合金元素在兩相中的分配極不均勻,特別是氮,在奧氏體中以過飽和狀態存在而鐵素體相中氮的含量很少,更增加了組織的不穩定性。


  雙相不銹鋼焊接時,有可能發生三種類型的析出,嚴重時會降低鋼的耐腐蝕性和韌性。這些析出相是:鉻的氮化物(Cr2N、CrN);二次奧氏體(Y2);金屬間相(σ相等)。


 關于氮(dan)化(hua)物的(de)(de)析出,當焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)鐵素(su)體(ti)數(shu)量(liang)過(guo)多或為純(chun)鐵素(su)體(ti)組織時(shi)(shi),很容(rong)易有氮(dan)化(hua)物的(de)(de)析出,這(zhe)是(shi)由(you)于在高溫時(shi)(shi),氮(dan)在鐵素(su)體(ti)中的(de)(de)溶解(jie)度增加,快速冷卻時(shi)(shi)溶解(jie)度又下(xia)降(jiang)的(de)(de)緣故。尤其在靠近焊(han)(han)(han)縫(feng)表(biao)面的(de)(de)部位,由(you)于氮(dan)的(de)(de)損(sun)失,使鐵素(su)體(ti)量(liang)增加,氮(dan)化(hua)物更容(rong)易析出,這(zhe)對焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)的(de)(de)耐腐蝕性有直接的(de)(de)影(ying)響。焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)若是(shi)健全的(de)(de)兩相(xiang)組織,氮(dan)化(hua)物的(de)(de)析出量(liang)很少。因此,為了增加焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)的(de)(de)奧氏體(ti)數(shu)量(liang),在填充金屬(shu)中提高鎳、氮(dan)元素(su)是(shi)有效的(de)(de)。


  關于二次奧氏體的析出,這在含氮量高的超級雙相不銹鋼(0.3%N2)多層焊接時會出現。由于后續焊道的再加熱,特別是先采用低的熱輸入,后續焊道又采用高的熱輸入時,部分鐵素體會轉變成細小分散的二次奧氏體(Y2).這種Y2也和氮化物一樣會降低焊縫的耐腐蝕性能。


  關(guan)于(yu)。相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)析(xi)出(chu)(chu),一(yi)般(ban)說焊(han)(han)(han)接(jie)時采(cai)用較(jiao)高(gao)的(de)(de)熱(re)(re)輸(shu)入(ru)和較(jiao)低(di)的(de)(de)冷卻速(su)度有利于(yu)奧(ao)氏體的(de)(de)轉變,減少焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體量。但是(shi)熱(re)(re)輸(shu)人(ren)過(guo)高(gao)和冷卻速(su)度過(guo)慢又會帶(dai)來(lai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)間相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)問(wen)題。一(yi)般(ban)焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)不(bu)(bu)常發(fa)現(xian)有。相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)析(xi)出(chu)(chu),但在(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)或熱(re)(re)輸(shu)人(ren)選(xuan)用不(bu)(bu)合適時,也(ye)有可能(neng)出(chu)(chu)現(xian)。相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。用較(jiao)高(gao)鎳的(de)(de)焊(han)(han)(han)條25.10.4.LR焊(han)(han)(han)接(jie)超(chao)級(ji)(ji)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)SAF2507時,如熱(re)(re)輸(shu)入(ru)過(guo)高(gao),發(fa)現(xian)有σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)(圖2-14)。這是(shi)因為過(guo)低(di)的(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體量會集中較(jiao)多的(de)(de)鉻(ge)、鉬(mu)等元素(su)(su),促進金(jin)(jin)屬(shu)(shu)間相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)。對超(chao)級(ji)(ji)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)而言(yan),一(yi)般(ban)熱(re)(re)輸(shu)入(ru)控制在(zai)0.5~1.5kJ/mm范圍,不(bu)(bu)超(chao)過(guo)上限,含鎢和銅的(de)(de)鋼(gang)不(bu)(bu)超(chao)過(guo)1.0kJ/mm時(尤其焊(han)(han)(han)薄板),不(bu)(bu)會發(fa)生因金(jin)(jin)屬(shu)(shu)間相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)析(xi)出(chu)(chu)使韌性下降。這說明超(chao)級(ji)(ji)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang),尤其是(shi)含鎢、銅的(de)(de)超(chao)級(ji)(ji)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)對高(gao)熱(re)(re)輸(shu)入(ru)敏感。


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  綜上所述,為了(le)獲得最(zui)佳的(de)(de)(de)性能結果,一般必須采用足夠高(gao)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)(ru)以保證在焊(han)縫(feng)(包括熱(re)(re)(re)影(ying)響區)奧(ao)氏體(ti)的(de)(de)(de)再形成,通常(chang)焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)量控制(zhi)在60%~70%范圍,但(dan)是(shi)為防止析出(chu)相也不希(xi)望過高(gao)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)輸(shu)人,熱(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)(ru)控制(zhi)在0.5~2.0kJ/mm,最(zui)高(gao)層(ceng)間溫度(du)(du)控制(zhi)在150℃為好(hao)。表(biao)2-16是(shi)Sandvik推薦(jian)的(de)(de)(de)三種典(dian)型雙(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)和超級雙(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)(ru)。熱(re)(re)(re)輸(shu)人與(yu)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)厚度(du)(du)也有關(guan),如(ru)對薄(bo)壁管(t=1.5mm)適(shi)宜的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)(ru)是(shi)小于(yu)0.5kJ/mm,對厚壁管最(zui)好(hao)選用接(jie)(jie)近上限(xian)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)輸(shu)人值(zhi)。對于(yu)厚度(du)(du)不小于(yu)25mm的(de)(de)(de)材料(liao)(liao),尤(you)其要注意層(ceng)間溫度(du)(du)的(de)(de)(de)控制(zhi),心部的(de)(de)(de)溫度(du)(du)往(wang)往(wang)高(gao)于(yu)表(biao)面(mian),根部的(de)(de)(de)沖擊值(zhi)可能會(hui)降(jiang)低。


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