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)。


 關于氮化(hua)物的(de)(de)析出(chu),當焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)鐵素(su)(su)體(ti)數量(liang)過多或為純鐵素(su)(su)體(ti)組(zu)織時,很容(rong)易有(you)氮化(hua)物的(de)(de)析出(chu),這是由于在(zai)(zai)高(gao)溫時,氮在(zai)(zai)鐵素(su)(su)體(ti)中的(de)(de)溶解度增加,快速冷卻時溶解度又下降的(de)(de)緣(yuan)故。尤(you)其在(zai)(zai)靠近焊(han)縫(feng)表(biao)面的(de)(de)部位,由于氮的(de)(de)損失,使鐵素(su)(su)體(ti)量(liang)增加,氮化(hua)物更容(rong)易析出(chu),這對焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)(de)耐腐蝕性有(you)直接(jie)的(de)(de)影響(xiang)。焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)若(ruo)是健全的(de)(de)兩(liang)相(xiang)組(zu)織,氮化(hua)物的(de)(de)析出(chu)量(liang)很少。因此,為了增加焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)數量(liang),在(zai)(zai)填(tian)充金(jin)屬(shu)中提高(gao)鎳、氮元(yuan)素(su)(su)是有(you)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。相(xiang)(xiang)的(de)析(xi)出(chu)(chu),一般(ban)說(shuo)焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)(shi)采用(yong)較(jiao)高(gao)的(de)熱輸(shu)入(ru)(ru)和較(jiao)低的(de)冷(leng)卻速(su)度有(you)利于奧(ao)氏(shi)體的(de)轉變,減(jian)少焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)鐵素(su)體量(liang)。但(dan)是(shi)熱輸(shu)人(ren)過(guo)高(gao)和冷(leng)卻速(su)度過(guo)慢又會帶來金(jin)(jin)屬(shu)(shu)間(jian)相(xiang)(xiang)的(de)析(xi)出(chu)(chu)問題。一般(ban)焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)不(bu)常發現有(you)。相(xiang)(xiang)析(xi)出(chu)(chu),但(dan)在(zai)焊(han)(han)接(jie)(jie)材料或熱輸(shu)人(ren)選用(yong)不(bu)合適時(shi)(shi),也有(you)可(ke)能出(chu)(chu)現。相(xiang)(xiang)。用(yong)較(jiao)高(gao)鎳(nie)的(de)焊(han)(han)條25.10.4.LR焊(han)(han)接(jie)(jie)超(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)SAF2507時(shi)(shi),如熱輸(shu)入(ru)(ru)過(guo)高(gao),發現有(you)σ相(xiang)(xiang)的(de)析(xi)出(chu)(chu)(圖2-14)。這(zhe)是(shi)因為(wei)過(guo)低的(de)鐵素(su)體量(liang)會集中較(jiao)多(duo)的(de)鉻(ge)、鉬(mu)等元素(su),促進金(jin)(jin)屬(shu)(shu)間(jian)相(xiang)(xiang)的(de)析(xi)出(chu)(chu)。對(dui)超(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)而言(yan),一般(ban)熱輸(shu)入(ru)(ru)控制(zhi)在(zai)0.5~1.5kJ/mm范圍,不(bu)超(chao)(chao)過(guo)上限,含鎢和銅的(de)鋼(gang)(gang)不(bu)超(chao)(chao)過(guo)1.0kJ/mm時(shi)(shi)(尤(you)其焊(han)(han)薄板),不(bu)會發生因金(jin)(jin)屬(shu)(shu)間(jian)相(xiang)(xiang)析(xi)出(chu)(chu)使韌(ren)性(xing)下降。這(zhe)說(shuo)明超(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang),尤(you)其是(shi)含鎢、銅的(de)超(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)對(dui)高(gao)熱輸(shu)入(ru)(ru)敏感。


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  綜上(shang)所述,為了(le)獲(huo)得(de)最佳的(de)(de)(de)性能結果,一般必須采(cai)用(yong)足(zu)夠(gou)高(gao)的(de)(de)(de)熱(re)(re)輸(shu)(shu)入以(yi)保證在焊(han)縫(feng)(包括熱(re)(re)影響(xiang)區)奧氏體(ti)的(de)(de)(de)再形成(cheng),通常焊(han)縫(feng)金屬(shu)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)量控(kong)制(zhi)在60%~70%范圍(wei),但是為防止析出相也(ye)不希望過高(gao)的(de)(de)(de)熱(re)(re)輸(shu)(shu)人,熱(re)(re)輸(shu)(shu)入控(kong)制(zhi)在0.5~2.0kJ/mm,最高(gao)層(ceng)間(jian)溫度(du)控(kong)制(zhi)在150℃為好。表2-16是Sandvik推薦的(de)(de)(de)三種典型雙(shuang)相不銹(xiu)鋼和超級雙(shuang)相不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸(shu)(shu)入。熱(re)(re)輸(shu)(shu)人與材料(liao)的(de)(de)(de)厚度(du)也(ye)有(you)關,如對(dui)薄壁(bi)管(t=1.5mm)適(shi)宜的(de)(de)(de)熱(re)(re)輸(shu)(shu)入是小于0.5kJ/mm,對(dui)厚壁(bi)管最好選(xuan)用(yong)接(jie)(jie)近上(shang)限的(de)(de)(de)熱(re)(re)輸(shu)(shu)人值。對(dui)于厚度(du)不小于25mm的(de)(de)(de)材料(liao),尤其要(yao)注意層(ceng)間(jian)溫度(du)的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi),心(xin)部(bu)的(de)(de)(de)溫度(du)往(wang)往(wang)高(gao)于表面,根部(bu)的(de)(de)(de)沖擊值可能會降低。


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