1. 焊接方(fang)法的選擇
由于雙相不銹(xiu)鋼(gang)自身的冶金特點,在選擇焊接方法上應注意以下幾點。
①. 焊接(jie)線能量和層間溫度
過低(di)的(de)焊(han)(han)接線(xian)能(neng)量會使(shi)奧氏(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變量減少,甚至(zhi)于會抑制焊(han)(han)后冷卻過程的(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)向奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)轉(zhuan)(zhuan)變,而得到單(dan)相(xiang)鐵(tie)素體(ti)(ti)組(zu)織,使(shi)其失去雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)特(te)點(dian),使(shi)用(yong)性能(neng)大(da)大(da)降(jiang)低(di)。因此,激光焊(han)(han)、電(dian)子束焊(han)(han)和等離(li)子焊(han)(han)等高能(neng)束焊(han)(han)不適于焊(han)(han)接雙(shuang)(shuang)相(xiang)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。過高的(de)焊(han)(han)接線(xian)能(neng)量會使(shi)金屬及熱(re)(re)影響區過熱(re)(re)區的(de)晶粒(li)粗大(da),韌(ren)性降(jiang)低(di)。SMAW、TIG、MIG可用(yong)來焊(han)(han)接雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。
為了獲得雙相不(bu)銹(xiu)鋼焊接接頭的最佳性能,除合理地選用焊接材料外、還必須選擇最佳的焊接線能量和層間溫度,通常將焊縫金屬的奧氏體含量控制在60%~70%。表3-43給出了三種典型的雙相不銹鋼推薦的最佳的焊接線能量和層間溫度。

表3-43 三(san)種典型的雙相不銹鋼推薦的最佳的焊接線能量和層間溫(wen)度(du)鋼的牌號
②. 適宜采(cai)用多層焊,多道次,低熔合(he)比
③. 避免使用焊后熱處理
因為焊后熱處理存在諸多困難,生(sheng)產上難以實現。固溶處理的(de)溫(wen)度太高(gao)(1000~1050℃),生(sheng)產上很難實現。另外,中溫(wen)處理會導致脆(cui)化相(xiang)析(xi)出,韌(ren)性和耐腐(fu)蝕性降低。
2. 雙相(xiang)不銹鋼常(chang)用的焊接方法
焊(han)(han)(han)接雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)常用(yong)的方法是焊(han)(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)(han)(SMAW)、埋弧焊(han)(han)(han)(SAW)、鎢極(ji)惰(duo)性氣體(ti)保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)(TIG)及熔化極(ji)惰(duo)性氣體(ti)保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)(MIG)等(deng)。
①. 焊條電弧焊
焊(han)(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)(han)適用于(yu)全(quan)位置焊(han)(han)(han)(han)接(jie)。對(dui)于(yu)雙相不銹鋼而言,鈦(tai)型焊(han)(han)(han)(han)條比堿性(xing)焊(han)(han)(han)(han)條的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)工藝(yi)性(xing)好,尤其是脫渣性(xing)能好,這一點對(dui)多層焊(han)(han)(han)(han)很重要,可(ke)以提高效率和避免夾渣。但是,鈦(tai)型焊(han)(han)(han)(han)條比堿性(xing)焊(han)(han)(han)(han)條得到(dao)的(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬的(de)韌性(xing)較差。所(suo)以,對(dui)于(yu)焊(han)(han)(han)(han)件有低(di)溫性(xing)能要求時應采用堿性(xing)焊(han)(han)(han)(han)條。
②. 鎢極惰性氣(qi)體(ti)保護(hu)焊(han)
鎢極(ji)惰性氣體保護(hu)焊(han)常用于根部焊(han)道(dao)的(de)焊(han)接(jie)或自(zi)(zi)動(dong)焊(han)接(jie),也(ye)常用于薄(bo)板或管板接(jie)頭的(de)焊(han)接(jie)。TIG焊(han)能夠保證焊(han)件有良好的(de)力學性能,特別(bie)是低溫韌性。一(yi)般TIG焊(han)的(de)熔(rong)敷效率較低,即使自(zi)(zi)動(dong)焊(han)也(ye)如(ru)此。
焊時應使(shi)用(yong)(yong)純Ar或Ar+2%N2作為(wei)保(bao)(bao)護(hu)氣體(ti)。但(dan)V形坡(po)口根(gen)部焊接且雙面成形時,背面需(xu)用(yong)(yong)保(bao)(bao)護(hu)氣體(ti)保(bao)(bao)護(hu),且用(yong)(yong)Ar+5%N2作為(wei)保(bao)(bao)護(hu)氣體(ti),因為(wei)焊縫表(biao)面容易失氮。
應當(dang)推薦使用Ar+N,混合氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)作為雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼TIG焊(han)(han)(han)的(de)保(bao)護氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)。因為為了(le)(le)保(bao)證雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)縫金屬(shu)中奧氏體(ti)(ti)占(zhan)優勢,焊(han)(han)(han)縫金屬(shu)的(de)鉻當(dang)量(liang)(liang)/鎳當(dang)量(liang)(liang)之比(bi)應比(bi)母材小(xiao)。若(ruo)使用Ar+N,混合氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti),則可使焊(han)(han)(han)縫金屬(shu)增(zeng)(zeng)N,N是強(qiang)奧氏體(ti)(ti)形成(cheng)元素(su),焊(han)(han)(han)縫金屬(shu)增(zeng)(zeng)N就等于增(zeng)(zeng)大了(le)(le)鎳當(dang)量(liang)(liang),間(jian)接(jie)地(di)達到了(le)(le)使鉻當(dang)量(liang)(liang)/鎳當(dang)量(liang)(liang)之比(bi)變小(xiao)的(de)目的(de)。實(shi)踐(jian)證明,在保(bao)護氣(qi)(qi)(qi)中加(jia)氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)后,焊(han)(han)(han)縫金屬(shu)中的(de)N含量(liang)(liang)和奧氏體(ti)(ti)含量(liang)(liang)都增(zeng)(zeng)加(jia)了(le)(le),見表3-44.
表3-44 保護(hu)氣體中N2含量(liang)(liang)對焊縫金屬中的(de)N含量(liang)(liang)和奧(ao)氏體含量(liang)(liang)的(de)影響

③. 埋弧焊
埋弧(hu)焊可以用于雙相不銹鋼厚板的焊接,埋弧焊的問題是熔合比比較大,可以通過調整坡口形式、正確地選擇焊接線能量以及層間溫度,對熔合比加以控制。厚壁件的焊接,前幾道由于熔合比比較大,焊縫金屬鐵素體含量可能太大,加之冷卻速度慢,晶粒粗大,有可能使焊縫金屬和焊接熱影響區發生脆化。這一點可以用調整焊接材料,即前幾道熔合比較大時,采用鎳當量大的焊接材料。
3. 多層焊(han)和工藝焊(han)縫(feng)
如(ru)前(qian)(qian)所述,采用(yong)SMAW法進行多層焊(han)(han)(han)時(shi),由于(yu)后道焊(han)(han)(han)縫(feng)對(dui)前(qian)(qian)道焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)熱(re)處理作(zuo)用(yong),焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬中(zhong)的(de)(de)(de)鐵素體會進一步轉變成(cheng)奧氏體,成(cheng)為以(yi)奧氏體占優勢(shi)的(de)(de)(de)兩相(xiang)組織(zhi)(zhi);毗鄰焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接熱(re)影響區組織(zhi)(zhi)中(zhong)的(de)(de)(de)奧氏體含量也(ye)會由于(yu)多次(ci)加(jia)熱(re)而增多,從而使整個焊(han)(han)(han)接接頭的(de)(de)(de)組織(zhi)(zhi)和性能顯著改善。但是(shi),若是(shi)多次(ci)加(jia)熱(re)到中(zhong)溫(wen)區,引起脆性相(xiang)析出,也(ye)可能發生(sheng)脆化。
由(you)于(yu)上述原因(yin),可(ke)以(yi)在焊(han)完(wan)之后(hou)再熔敷一(yi)道工(gong)藝(yi)焊(han)縫,以(yi)便(bian)對最后(hou)一(yi)道焊(han)縫及(ji)其焊(han)接熱影(ying)響區進(jin)行(xing)一(yi)次熱處理,以(yi)利于(yu)改善組(zu)織和提供性能。工(gong)藝(yi)焊(han)縫最后(hou)可(ke)以(yi)經過加工(gong)去除。

