雙相不(bu)銹(xiu)鋼具有良好的焊接性，它不像鐵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，也不像奧氏體不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(xing)”；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(du)較大時，還(huan)存在氫致(zhi)裂紋(wen)的(de)危險。
3. 要求較少相(xiang)至少在30％以(yi)上(shang)，因為相(xiang)比例的不平衡會引起(qi)熱影響區腐蝕(shi)與脆化(hua)。
一、焊接工藝(yi)評定試驗
1. 焊接方法的選擇
結合產品換熱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. 焊接材料的選擇
SAF2205 雙相不銹鋼焊(han)(han)接時，焊(han)(han)接材料的(de)化學成(cheng)分(fen)通常(chang)與母(mu)材略有不同，焊(han)(han)材中的(de)Ni含(han)量要高于母(mu)材，以促進(jin)鐵素體向奧(ao)氏體的(de)轉變，并能穩定焊(han)(han)縫中的(de)奧(ao)氏體。根據(ju)換熱管和管板結構特點，選擇(ze)φ0.8mm的(de)ER2209焊(han)(han)絲，母(mu)材和焊(han)(han)材的(de)化學成(cheng)分(fen)比較見(jian)表4-45。
3. 焊前準備
按照NB／T4701-2011《承壓設備(bei)焊接工藝評定》附錄D要求，換熱(re)管(guan)管(guan)頭(tou)要伸出管(guan)板組5mm。換熱(re)管(guan)材料(liao)(liao)為(wei)SAF2205，規格為(wei)φ32mmx2.5mm；管(guan)板材料(liao)(liao)為(wei)Q345R，采用(yong)(yong)堆(dui)焊而成(cheng)，過渡層(ceng)采用(yong)(yong)E309L-16焊條(tiao)，耐(nai)蝕層(ceng)采用(yong)(yong)E2209-16焊條(tiao)，堆(dui)焊層(ceng)厚度為(wei)10mm，堆(dui)焊層(ceng)化學成(cheng)分見表4-45。焊前在對(dui)換熱(re)管(guan)的被(bei)焊管(guan)端進行(xing)清(qing)(qing)理(li)，清(qing)(qing)除毛刺(ci)、油污(wu)物，用(yong)(yong)不銹鋼絲刷將待焊部位的表面及附近(jin)清(qing)(qing)理(li)干凈，直至露出不銹鋼光澤，然后用(yong)(yong)丙酮液清(qing)(qing)洗。
4. 焊接
焊(han)(han)接(jie)(jie)時先進行定(ding)位焊(han)(han)，不能直(zhi)接(jie)(jie)在根(gen)部定(ding)位焊(han)(han)定(ding)位，需(xu)采(cai)用同材質的(de)(de)小定(ding)位塊定(ding)位裝(zhuang)配，焊(han)(han)縫(feng)(feng)長度(du)約3~5mm。定(ding)位塊定(ding)位好后，用貼紙密封坡口(kou)，背面充(chong)氬氣保護。采(cai)用直(zhi)流正接(jie)(jie)電源，用φ0.8mm的(de)(de) ER2209焊(han)(han)絲，φ2.5～φ0.8mm的(de)(de)鈰鎢極，氬氣（體積分(fen)數(shu)）99.99％，氣體流量(liang)8～10L／min，噴嘴直(zhi)徑為12mm，焊(han)(han)接(jie)(jie)2層(ceng)，第2道焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)引弧點(dian)應(ying)避(bi)開第1道的(de)(de)引弧和熄弧點(dian)，焊(han)(han)接(jie)(jie)順序和方位如圖4-19所示，道間溫度(du)控制在150℃以下。具體焊(han)(han)接(jie)(jie)參數(shu)見表(biao)4-46。
5. 焊接工藝要點(dian)
雙相(xiang)不銹鋼(gang)焊接(jie)時，除(chu)了(le)嚴格(ge)控制焊接(jie)參數外(wai)，還需嚴格(ge)遵照下(xia)列注意(yi)事項和(he)技(ji)術措(cuo)施，才能保(bao)證良好的焊接(jie)質量。
a. 清(qing)理
采用(yong)機械(xie)或化學方(fang)法，對焊(han)(han)接坡口及兩側的(de)氧(yang)化皮(pi)、油(you)脂、灰塵(chen)、水和污染(ran)物(wu)等(deng)進行(xing)徹底清(qing)理(li)，以減少(shao)焊(han)(han)縫(feng)中的(de)H含(han)量，防止氫(qing)致裂紋；清(qing)理(li)工具如鋼絲(si)刷、敲渣錘等(deng)須由(you)不銹(xiu)鋼制成(cheng)，打磨用(yong)砂(sha)輪也必須為專用(yong)于不銹(xiu)鋼的(de)砂(sha)輪；焊(han)(han)接完(wan)成(cheng)后，立即使用(yong)專用(yong)的(de)不銹(xiu)鋼絲(si)刷趁熱(re)擦刷焊(han)(han)縫(feng)表面(mian)，消除(chu)焊(han)(han)縫(feng)表面(mian)的(de)氧(yang)化色，以防止焊(han)(han)接接頭(tou)耐(nai)蝕性下降(jiang)。
b. 引弧和熄弧
嚴禁在管板上引弧。熄弧時，弧坑要填滿，過渡(du)要平滑(hua)，不應(ying)有明(ming)顯凸棱和凹陷。
c. 氣體保護
采用大直(zhi)徑噴嘴，加大保護(hu)氣體流(liu)量，提高氣體保護(hu)效果(guo)。
d. 防變形(xing)措(cuo)施
為防止管板(ban)變(bian)形(xing)，焊接時(shi)應從中心向四周以(yi)對稱放射(she)狀向外焊接。
二、焊接試板檢驗
換熱(re)管(guan)管(guan)板(ban)(ban)焊(han)接試板(ban)(ban)檢(jian)查(cha)，首先需外觀檢(jian)查(cha)焊(han)縫表面是否平整光滑、波紋細密以及有無肉眼可(ke)見(jian)焊(han)接缺(que)陷。
1. 滲透檢測
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(hong)觀(guan)金相檢查
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)組織檢驗
對(dui)換熱管、管板堆(dui)焊(han)(han)層和焊(han)(han)縫進(jin)行(xing)了金相(xiang)(xiang)檢驗，金相(xiang)(xiang)鐵(tie)(tie)素(su)(su)組(zu)(zu)織用網絡(luo)交點技術法對(dui)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)測定，管材鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)約(yue)占50％；管板堆(dui)焊(han)(han)層中(zhong)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含(han)量約(yue)為35％；焊(han)(han)縫中(zhong)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含(han)量約(yue)為40％，滿足技術要求(qiu)的(de)30％～61％。沒有出現脆硬組(zu)(zu)織，且得到了細(xi)小(xiao)均勻的(de)兩相(xiang)(xiang)混合(he)組(zu)(zu)織。試件分兩層焊(han)(han)接，一(yi)次(ci)焊(han)(han)接熱影響區(qu)經(jing)受兩次(ci)焊(han)(han)接熱循環，不僅促進(jin)了奧氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)的(de)進(jin)一(yi)步轉(zhuan)變，還細(xi)化了晶粒。
4. 顯微(wei)硬度試驗
從剩余的管(guan)頭上取試(shi)樣(yang)進(jin)行(xing)顯微硬度(du)(du)試(shi)驗，采用HVS-50型數顯維氏硬度(du)(du)計(ji)測(ce)量(liang)(liang)接頭的顯微硬度(du)(du)，測(ce)量(liang)(liang)時從換熱管(guan)側、焊縫金屬到管(guan)板側依次(ci)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)(liang)，測(ce)定結果：硬度(du)(du)HV為247.2、258.1和276.8，無(wu)淬硬傾向，滿足技術要(yao)求。
三、產品焊接
經過對SAF2205 雙相不銹鋼換熱管管板(ban)焊(han)(han)(han)接(jie)工(gong)(gong)藝(yi)評定(ding)試分析，確定(ding)焊(han)(han)(han)接(jie)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)正(zheng)確性，為管板(ban)焊(han)(han)(han)接(jie)提供了有力保(bao)障(zhang)，將此(ci)焊(han)(han)(han)接(jie)工(gong)(gong)藝(yi)運用在(zai)實際產(chan)品換熱器管板(ban)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)生(sheng)產(chan)，焊(han)(han)(han)后經0.2MPa壓縮空氣試漏、100％PT檢測（I級），全(quan)部(bu)合格。
焊接換熱器管板(ban)時，焊接操(cao)作(zuo)要注意：
1. 要控制好焊(han)槍(qiang)傾角(jiao)和送絲角(jiao)度，機頭(tou)需水平放置(zhi)在鎢極的(de)稍前下方，一般焊(han)槍(qiang)鎢極對(dui)準坡口的(de)外邊緣1/3處，送絲貼著管壁與(yu)坡口的(de)根部為(wei)最佳角(jiao)度。
2. 控制好(hao)開(kai)關。焊(han)接過程(cheng)中根(gen)據情(qing)況不斷調(diao)節電弧長度，防止出現未熔合、鎢極打管板等情(qing)況。
管束裝(zhuang)置（主(zhu)要是換熱(re)器管板焊接(jie)件(jian)）經過3個月的(de)(de)使用(yong)，運行穩定，滿(man)足使用(yong)要求。說明選用(yong)自動脈沖鎢極氬弧焊的(de)(de)焊接(jie)工藝和確定的(de)(de)操作要點(dian)是合理的(de)(de)，保證(zheng)了焊縫金屬獲得較理想(xiang)的(de)(de)相比例(li)，防止焊縫脆性和裂紋(wen)的(de)(de)產生。
