雙相不銹鋼具有良好的焊接性,選用合適的焊接材料不會發生焊接熱裂紋和冷裂紋。焊接接頭力學性能也令人滿意,除了焊接接頭具有良好的耐應力腐蝕能力外,其耐點蝕性能和耐縫隙腐蝕能力也均優于奧氏體不銹鋼焊接接頭,抗晶間(jian)腐(fu)蝕能力比奧氏體不銹鋼稍有遜色。但是,焊接接頭近縫區受到焊接熱循環的影響,其過熱區段的鐵素體晶粒不可避免地會粗大,從而將降低該區段的耐蝕性。對此,應從焊接工藝方面采取改善措施。


  雙相不銹鋼優良性能的本質在于其化學成分和金相組織,其兩相的比例及分布狀態是決定其性能的最基本因素。


  奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)或鐵(tie)素(su)體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)經受熱循環時(shi),通常沒(mei)有激烈的(de)(de)組織(zhi)變化(hua)(hua),只是有可(ke)能析(xi)出少許的(de)(de)第二相(xiang)(xiang),如(ru)碳化(hua)(hua)物、氮化(hua)(hua)物或σ相(xiang)(xiang)等,在某些(xie)非穩定奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)鋼(gang)中有可(ke)能出現(xian)百分之幾(ji)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)。奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)-鐵(tie)素(su)體(ti)雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)則(ze)不(bu)同,如(ru)圖4-6所(suo)示的(de)(de)相(xiang)(xiang)圖表明,在1000℃以(yi)下平衡相(xiang)(xiang)比例為(wei)(wei)50/50左右的(de)(de)雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang),隨著溫度(du)的(de)(de)升高,奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)逐步減少而鐵(tie)素(su)體(ti)則(ze)逐步增多,被加熱到1350℃以(yi)上(shang)至固相(xiang)(xiang)線溫度(du)區間,其(qi)平衡組織(zhi)的(de)(de)體(ti)積(ji)分數轉變為(wei)(wei)100%的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)。


圖 6.jpg



1. 焊縫(feng)的成分和(he)組織(zhi)


  從圖4-6中可知,由于(yu)金屬熔化后結(jie)晶所(suo)(suo)生成的(de)金相組織通常是體積分數為(wei)100%的(de)鐵(tie)(tie)素體,而且隨后的(de)冷(leng)卻過程中,來不及發生奧氏(shi)體的(de)析出(chu)。所(suo)(suo)以,即使是在(zai)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)降低(di)焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)冷(leng)卻速度(暫不說(shuo)這將(jiang)對熱影響性能產生不利影響),奧氏(shi)體相的(de)份(fen)額也不能增大(da)(da)(da)多少,根本無法解(jie)決鐵(tie)(tie)素體占(zhan)絕(jue)對優勢的(de)問(wen)題(ti)。這樣(yang)的(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬不僅耐蝕性低(di)下(xia),而且塑性也不良。這一現象在(zai)焊(han)(han)接其(qi)他牌(pai)號的(de)雙相不銹鋼時,也會不同程度的(de)出(chu)現。


  總之,相比例是決(jue)定雙相不銹鋼性能(neng)的至關重要的因素。為(wei)了得到(dao)相組成(cheng)比例較為(wei)理想(xiang)的焊(han)縫金(jin)屬,要采取以下措施:


     ①. 增加焊縫金(jin)屬中奧氏體化合金(jin)元素。例如,用氮對焊縫金(jin)屬合金(jin)化,或將其(qi)成(cheng)分(fen)(fen)中鎳質量分(fen)(fen)數提(ti)高到(dao)10%左右。這(zhe)樣(yang)就可能(neng)獲得奧氏體體積分(fen)(fen)數不少于(yu)30%~40%的焊縫金(jin)屬。


    ②. 通過焊(han)接(jie)工藝(例如(ru)小的(de)熱輸入)來獲取比較(jiao)細(xi)小的(de)、比較(jiao)均(jun)勻(yun)的(de)兩相混合組織,有利(li)于(yu)提(ti)高焊(han)縫的(de)多方面性能。


  焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬受到(dao)隨后焊(han)(han)道的(de)熱影響(xiang),其中的(de)二次轉變奧氏體含(han)量有(you)所上升。因此,有(you)時可以利用“退火(huo)”焊(han)(han)縫(feng)來(lai)改善(shan)焊(han)(han)縫(feng)性能(neng),例如(ru),在薄板焊(han)(han)縫(feng)的(de)背面加(jia)“退火(huo)”焊(han)(han)縫(feng)來(lai)改善(shan)正面焊(han)(han)縫(feng)的(de)性能(neng)。但(dan)焊(han)(han)后需要(yao)將(jiang)“退火(huo)”焊(han)(han)縫(feng)打磨掉,這種(zhong)辦法則由于費工時,只有(you)在特殊情況下才被采用。



2. 精熱(re)影唱想(xiang)入米取的工藝措施


  在焊(han)接(jie)(jie)過(guo)程中,由于(yu)(yu)焊(han)接(jie)(jie)加(jia)熱的(de)(de)(de)快速性和短暫(zan)性,鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)+奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變成鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)相(xiang)變并不(bu)能完成。在焊(han)縫金(jin)屬組織中尚存有相(xiang)當數量的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti),金(jin)屬就開始(shi)了(le)降(jiang)溫(wen)。待降(jiang)溫(wen)到某平衡溫(wen)度(du)以下,金(jin)屬組織又會(hui)發(fa)生(sheng)逆轉(zhuan)變即鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)轉(zhuan)為二次奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)。同樣由于(yu)(yu)熱循環(huan)的(de)(de)(de)短暫(zan),再加(jia)之(zhi)此時(shi)溫(wen)度(du)已(yi)降(jiang)得(de)(de)較(jiao)低,該逆轉(zhuan)變為二次奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)數量也不(bu)會(hui)很多,因(yin)此該區(qu)(qu)中的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)份額(e)占(zhan)得(de)(de)較(jiao)大(da)而奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)份額(e)較(jiao)少(shao)。而且(qie),此時(shi)的(de)(de)(de)兩相(xiang)組織狀(zhuang)(zhuang)態已(yi)大(da)大(da)不(bu)同于(yu)(yu)原先的(de)(de)(de)排列。原先軋制狀(zhuang)(zhuang)態下成條帶(dai)(dai)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)同奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)混(hun)存的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti),向等(deng)軸(zhou)狀(zhuang)(zhuang)結(jie)晶(jing)(jing)發(fa)展、長大(da);而原來(lai)呈(cheng)條帶(dai)(dai)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)走(zou)向消失,冷卻(que)過(guo)程中從鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)中轉(zhuan)變出(chu)來(lai)的(de)(de)(de)二次奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)則呈(cheng)雜亂(luan)的(de)(de)(de)竹葉狀(zhuang)(zhuang)在鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)晶(jing)(jing)間和晶(jing)(jing)內先后出(chu)現(xian)(xian)。所以說在焊(han)接(jie)(jie)熱影響(xiang)區(qu)(qu)段的(de)(de)(de)組織劣化不(bu)僅表現(xian)(xian)為相(xiang)比例失調,而且(qie)還失去了(le)最有利于(yu)(yu)阻礙應力腐蝕裂紋(wen)擴展的(de)(de)(de)兩相(xiang)分布狀(zhuang)(zhuang)況-兩相(xiang)呈(cheng)條帶(dai)(dai)疊置(zhi)狀(zhuang)(zhuang)。應當注(zhu)意,一旦形成了(le)粗大(da)的(de)(de)(de)等(deng)軸(zhou)晶(jing)(jing),就很難通過(guo)熱處(chu)理或(huo)其他措施(shi)予(yu)以恢復(fu)。


  

為了使焊(han)接接頭熱影響區各項性能指標與其他部位相同,可采(cai)取(qu)下(xia)列措施:


   a. 一(yi)定(ding)要用盡量小的(de)熱(re)輸大施焊(han)。一(yi)旦由于過熱(re)會導致形成大晶(jing)粒(li)鐵素體,就很(hen)難(nan)保(bao)持(chi)或恢(hui)復(fu)雙相不銹(xiu)鋼的(de)優(you)良(liang)性能。


   b. 為使焊接接頭的熱影響(xiang)區的相(xiang)比例與母材相(xiang)當,可(ke)對焊接接頭通(tong)過固(gu)溶處理來實現,但(dan)費工、費時,還消耗大量(liang)能源以(yi)及引起結(jie)構(gou)變形(xing)等(deng)問題,很(hen)難達到理想的效果。


   c. 通過對焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭進(jin)行再一(yi)次的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)循環,使(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)影響區的奧氏體相進(jin)一(yi)步析(xi)出,增加(jia)奧氏體金屬(shu)相數(shu)量(liang)且能(neng)細化鐵素體晶粒,減少碳化物和氮(dan)化物從晶內和晶界析(xi)出。采用的方(fang)法是(shi)對接(jie)(jie)(jie)觸介質(zhi)的焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)先進(jin)行施(shi)焊(han)(han)(han)。對于(yu)單道焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng),則在非接(jie)(jie)(jie)觸工作介質(zhi)面的焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)上(shang),加(jia)焊(han)(han)(han)一(yi)層工藝焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng),若焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的余高(gao)超標(biao)時,應修磨焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)高(gao)度;對于(yu)多層焊(han)(han)(han)時,除(chu)了用小(xiao)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)輸入的多層多道焊(han)(han)(han)外,必要時也可(ke)以(yi)增加(jia)工藝焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)來改善(shan)工作焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的熱(re)影響區性能(neng)。


   d. 采用(yong)奧(ao)(ao)氏體(ti)相(xiang)占(zhan)比例(li)大的(de)(de)焊接(jie)材料,來提高(gao)焊縫(feng)金(jin)屬中奧(ao)(ao)氏體(ti)的(de)(de)比例(li),對(dui)提高(gao)焊縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)塑性、韌性和耐蝕性均是(shi)有益的(de)(de)。






聯系方式.jpg