雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)具有良好的焊接性，它不像鐵(tie)素體不銹鋼焊縫熱影響區由于晶粒嚴重粗化而使塑韌性大幅減低，也不像奧(ao)氏體不(bu)銹鋼對熱裂紋很敏感，選用合適的焊接工藝一般不會發生焊接熱裂紋和冷裂紋。但雙相不銹鋼中畢竟有較高的鐵素體，焊接工藝選擇不當，可能會出現下列問題：
1. 當在300～500℃停留時間較長時，會發生“475℃脆性”；在600～900℃溫度停留時間長時，還會出現σ相脆性和高溫晶粒長大脆性，這些都會降低焊接接頭耐蝕性。
2. 當拘束度較大時(shi)，還存在氫致裂紋(wen)的危險。
3. 要求較少相至(zhi)少在30％以上，因為相比例的不(bu)平衡會引起熱(re)影響區腐(fu)蝕與(yu)脆(cui)化。
一、焊(han)接工藝評定(ding)試(shi)驗
1. 焊接方法的(de)選(xuan)擇
結合產品換熱(re)管較薄和管板焊接的特點，選用WZM1-315C 管板自動焊機進行自動脈沖鎢極氬弧焊。通過脈沖電流、脈沖時間和基值電流、基值時間的調節，能夠調節出較小的熱輸入，可防止焊接接頭過熱造成晶粒粗大和脆化。另外，高頻電弧具有很強的穿透力，能增加焊縫熔深，其振蕩作用有利于晶粒細化、消除氣孔，能得到優良的焊接接頭。
2. 焊接材料的(de)選擇
SAF2205 雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼焊接時，焊接材料的(de)化(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)通(tong)常與(yu)母(mu)(mu)材略有(you)不同，焊材中的(de)Ni含量要高于母(mu)(mu)材，以促(cu)進鐵(tie)素體向奧(ao)氏體的(de)轉變，并能穩定焊縫中的(de)奧(ao)氏體。根據換熱(re)管(guan)和管(guan)板結構特(te)點(dian)，選(xuan)擇φ0.8mm的(de)ER2209焊絲，母(mu)(mu)材和焊材的(de)化(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)比較見表(biao)4-45。
3. 焊前準備
按(an)照NB／T4701-2011《承(cheng)壓(ya)設(she)備焊接工藝評定(ding)》附錄D要求(qiu)，換熱(re)管(guan)管(guan)頭要伸(shen)出管(guan)板組5mm。換熱(re)管(guan)材料為(wei)SAF2205，規格(ge)為(wei)φ32mmx2.5mm；管(guan)板材料為(wei)Q345R，采用(yong)(yong)堆(dui)焊而成，過渡層(ceng)采用(yong)(yong)E309L-16焊條，耐(nai)蝕層(ceng)采用(yong)(yong)E2209-16焊條，堆(dui)焊層(ceng)厚度為(wei)10mm，堆(dui)焊層(ceng)化(hua)學成分見表4-45。焊前在對換熱(re)管(guan)的(de)被焊管(guan)端進行清理，清除毛刺(ci)、油污物，用(yong)(yong)不(bu)銹鋼(gang)絲刷將待焊部位的(de)表面及附近清理干凈(jing)，直至露出不(bu)銹鋼(gang)光(guang)澤，然后用(yong)(yong)丙(bing)酮液(ye)清洗(xi)。
4. 焊接
焊(han)接時先進(jin)行定位(wei)焊(han)，不能直接在根部定位(wei)焊(han)定位(wei)，需采用同材質(zhi)的(de)小(xiao)定位(wei)塊定位(wei)裝配，焊(han)縫長度約3~5mm。定位(wei)塊定位(wei)好后，用貼紙密封坡口，背面充(chong)氬(ya)氣(qi)保護。采用直流正接電源，用φ0.8mm的(de) ER2209焊(han)絲(si)，φ2.5～φ0.8mm的(de)鈰鎢極(ji)，氬(ya)氣(qi)（體(ti)積分(fen)數）99.99％，氣(qi)體(ti)流量8～10L／min，噴嘴直徑為(wei)12mm，焊(han)接2層，第(di)2道焊(han)縫的(de)引弧(hu)點(dian)應避開第(di)1道的(de)引弧(hu)和熄弧(hu)點(dian)，焊(han)接順序(xu)和方位(wei)如圖4-19所(suo)示，道間溫度控制在150℃以下。具體(ti)焊(han)接參數見(jian)表4-46。
5. 焊(han)接(jie)工藝要點
雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接(jie)時，除了嚴(yan)格(ge)控制焊(han)接(jie)參數外，還需嚴(yan)格(ge)遵照下列(lie)注意事項(xiang)和(he)技術措施(shi)，才能(neng)保證良好的焊(han)接(jie)質量。
a. 清(qing)理
采用機械或化學方法，對(dui)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)坡(po)口及兩側(ce)的(de)(de)氧化皮(pi)、油脂、灰塵、水(shui)和污染物等進行徹底清理，以減少焊(han)(han)縫(feng)中的(de)(de)H含量，防止氫致裂紋(wen)；清理工具如鋼(gang)絲(si)刷、敲渣錘等須(xu)由不(bu)銹鋼(gang)制成，打磨用砂輪(lun)也必須(xu)為專用于不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)砂輪(lun)；焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)完成后，立即使用專用的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)絲(si)刷趁熱擦刷焊(han)(han)縫(feng)表面，消除(chu)焊(han)(han)縫(feng)表面的(de)(de)氧化色，以防止焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭耐蝕性下(xia)降。
b. 引弧和(he)熄弧
嚴禁在管板(ban)上引弧。熄(xi)弧時，弧坑(keng)要填滿(man)，過渡要平滑(hua)，不應有明(ming)顯凸棱和凹陷。
c. 氣體保護
采用大直徑噴(pen)嘴，加大保護氣體流量(liang)，提高氣體保護效果。
d. 防(fang)變形措施
為防止管板變形(xing)，焊接時(shi)應從中心(xin)向(xiang)四周以(yi)對稱(cheng)放射狀(zhuang)向(xiang)外焊接。
二、焊接試板檢驗(yan)
換熱管管板(ban)焊(han)接(jie)試板(ban)檢(jian)查(cha)，首先需外觀(guan)檢(jian)查(cha)焊(han)縫表(biao)面是(shi)否平整光滑、波紋細密以及有無肉(rou)眼可見焊(han)接(jie)缺陷。
1. 滲(shen)透檢(jian)測
按照JB/T 4730-2005對換熱管管板10個焊接接頭進行100％檢測（PT），沒有發現氣孔和裂紋等缺陷，檢驗合格。
2. 宏觀(guan)金(jin)相檢查
按照NB/T 47014-2011取呈對角線位置的2個管接頭切開，兩切口互相垂直。切口一側面通過換熱管中心線，對兩接頭中4個剖面的8個觀察面進行檢查（其中包括1個取自收弧處）。將宏觀金相試樣的檢查面磨光，使焊縫區與熱影響區界限清晰，采用10倍放大鏡進行檢驗，焊縫根部焊透，沒有裂紋、未熔合。然后測定8個金相檢查面上每個角焊縫的厚度為2.0～2.2mm，大于合格值1.7mm，宏觀檢驗合格。
3. 金(jin)相(xiang)組(zu)織檢驗
對(dui)換熱(re)管、管板堆焊(han)(han)層(ceng)(ceng)和焊(han)(han)縫(feng)進行了金相(xiang)檢(jian)驗，金相(xiang)鐵素(su)(su)組織用(yong)網絡交(jiao)點技術(shu)法對(dui)鐵素(su)(su)體(ti)測定，管材鐵素(su)(su)體(ti)約(yue)(yue)占50％；管板堆焊(han)(han)層(ceng)(ceng)中(zhong)鐵素(su)(su)體(ti)含量(liang)約(yue)(yue)為35％；焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)鐵素(su)(su)體(ti)含量(liang)約(yue)(yue)為40％，滿足技術(shu)要求的(de)30％～61％。沒有出(chu)現脆硬組織，且得到了細小均勻的(de)兩相(xiang)混合組織。試件分兩層(ceng)(ceng)焊(han)(han)接，一(yi)次(ci)焊(han)(han)接熱(re)影響區經(jing)受兩次(ci)焊(han)(han)接熱(re)循環(huan)，不僅(jin)促進了奧氏(shi)體(ti)相(xiang)的(de)進一(yi)步轉(zhuan)變，還細化了晶粒(li)。
4. 顯微硬度試驗(yan)
從(cong)剩余的管(guan)(guan)頭上(shang)取試(shi)樣進(jin)行顯(xian)微硬度(du)試(shi)驗，采用HVS-50型數顯(xian)維氏硬度(du)計(ji)測量接(jie)頭的顯(xian)微硬度(du)，測量時從(cong)換熱管(guan)(guan)側(ce)、焊縫金屬到管(guan)(guan)板側(ce)依次進(jin)行測量，測定結果：硬度(du)HV為(wei)247.2、258.1和(he)276.8，無淬硬傾向，滿足技術要求。
三(san)、產(chan)品焊接
經(jing)過對SAF2205 雙相不銹鋼換熱管管板(ban)(ban)焊接(jie)(jie)工藝評定(ding)試(shi)分析(xi)，確定(ding)焊接(jie)(jie)工藝的(de)正確性(xing)，為管板(ban)(ban)焊接(jie)(jie)提供了有力保(bao)障，將此焊接(jie)(jie)工藝運用在實際產品換熱器管板(ban)(ban)的(de)焊接(jie)(jie)生產，焊后(hou)經(jing)0.2MPa壓縮(suo)空(kong)氣試(shi)漏(lou)、100％PT檢(jian)測（I級），全(quan)部合格(ge)。
焊(han)(han)接(jie)換熱器管板時(shi)，焊(han)(han)接(jie)操作要注意：
1. 要控制(zhi)好焊(han)槍傾角(jiao)和送絲(si)角(jiao)度，機頭需(xu)水平放置在鎢(wu)極的(de)稍前下方，一(yi)般焊(han)槍鎢(wu)極對準坡(po)口(kou)的(de)外邊緣1/3處，送絲(si)貼(tie)著(zhu)管(guan)壁與坡(po)口(kou)的(de)根部為最佳角(jiao)度。
2. 控制好開(kai)關。焊接過程中根(gen)據(ju)情況不斷調節電弧長(chang)度(du)，防止(zhi)出(chu)現(xian)未熔合、鎢極打管板等情況。
管(guan)束(shu)裝置（主要是(shi)換熱器(qi)管(guan)板(ban)焊接(jie)件(jian)）經過3個(ge)月的(de)(de)(de)使用(yong)，運行穩(wen)定，滿足使用(yong)要求(qiu)。說明選用(yong)自動脈沖鎢極氬弧(hu)焊的(de)(de)(de)焊接(jie)工藝和確定的(de)(de)(de)操作(zuo)要點是(shi)合(he)理的(de)(de)(de)，保證了(le)焊縫金(jin)屬獲得較理想的(de)(de)(de)相比例，防止焊縫脆性和裂(lie)紋的(de)(de)(de)產生。
