雙相不銹鋼具有良好的焊接性，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”；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(dang)拘(ju)束度較大時，還存在氫致裂(lie)紋(wen)的危險。
3. 要求較少相至少在30％以(yi)上(shang)，因為相比(bi)例的不平(ping)衡會引起(qi)熱影響區(qu)腐蝕與脆(cui)化(hua)。
一、焊接工藝(yi)評定(ding)試驗
1. 焊接方法的選(xuan)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(jie)材(cai)料(liao)的(de)選擇(ze)
SAF2205 雙相不銹鋼焊(han)接(jie)時，焊(han)接(jie)材(cai)料的化(hua)學成分通常與(yu)母(mu)材(cai)略有不同，焊(han)材(cai)中(zhong)的Ni含量(liang)要高于(yu)母(mu)材(cai)，以促進(jin)鐵素體(ti)(ti)向奧(ao)氏體(ti)(ti)的轉(zhuan)變，并(bing)能穩定焊(han)縫中(zhong)的奧(ao)氏體(ti)(ti)。根據換熱管和管板結構(gou)特(te)點，選擇φ0.8mm的ER2209焊(han)絲(si)，母(mu)材(cai)和焊(han)材(cai)的化(hua)學成分比較見(jian)表4-45。
3. 焊(han)前準備
按(an)照NB／T4701-2011《承壓設(she)備焊(han)(han)接工藝(yi)評定》附錄D要求，換(huan)熱管(guan)管(guan)頭要伸出管(guan)板組5mm。換(huan)熱管(guan)材(cai)料為SAF2205，規(gui)格為φ32mmx2.5mm；管(guan)板材(cai)料為Q345R，采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)而成(cheng)，過渡(du)層采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)E309L-16焊(han)(han)條，耐蝕(shi)層采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)E2209-16焊(han)(han)條，堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層厚度為10mm，堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層化學成(cheng)分見表4-45。焊(han)(han)前在對(dui)換(huan)熱管(guan)的被焊(han)(han)管(guan)端進(jin)行清理(li)，清除毛刺、油污(wu)物(wu)，用(yong)(yong)(yong)(yong)不銹(xiu)鋼絲(si)刷(shua)將待(dai)焊(han)(han)部(bu)位的表面及附近清理(li)干(gan)凈(jing)，直(zhi)至(zhi)露(lu)出不銹(xiu)鋼光澤，然后用(yong)(yong)(yong)(yong)丙酮液清洗。
4. 焊接
焊(han)接(jie)時先進行定位(wei)焊(han)，不能(neng)直(zhi)接(jie)在根部(bu)定位(wei)焊(han)定位(wei)，需采(cai)用同材質的小定位(wei)塊(kuai)定位(wei)裝配，焊(han)縫長度約3~5mm。定位(wei)塊(kuai)定位(wei)好后(hou)，用貼紙密封坡(po)口，背面充氬(ya)氣(qi)保護。采(cai)用直(zhi)流正接(jie)電源，用φ0.8mm的 ER2209焊(han)絲，φ2.5～φ0.8mm的鈰鎢極，氬(ya)氣(qi)（體(ti)積分數(shu)）99.99％，氣(qi)體(ti)流量8～10L／min，噴嘴直(zhi)徑為12mm，焊(han)接(jie)2層，第2道(dao)焊(han)縫的引(yin)弧點應避開第1道(dao)的引(yin)弧和熄弧點，焊(han)接(jie)順序和方位(wei)如(ru)圖(tu)4-19所示(shi)，道(dao)間溫度控制在150℃以下。具體(ti)焊(han)接(jie)參數(shu)見表4-46。
5. 焊接(jie)工藝要點(dian)
雙相不(bu)銹鋼焊接時，除了嚴格(ge)控制焊接參數外，還(huan)需(xu)嚴格(ge)遵照下列注意事(shi)項和技術措(cuo)施，才(cai)能保證良好(hao)的焊接質量。
a. 清(qing)理
采用(yong)機(ji)械或化(hua)學方法，對焊(han)接(jie)(jie)坡口及兩側的氧化(hua)皮、油脂、灰塵、水(shui)和污染物(wu)等進行徹底清理(li)，以減(jian)少焊(han)縫中的H含量，防(fang)止(zhi)氫致裂紋；清理(li)工具如(ru)鋼(gang)絲刷(shua)(shua)、敲渣錘等須(xu)由不(bu)銹(xiu)鋼(gang)制成(cheng)，打磨用(yong)砂輪也必須(xu)為(wei)專(zhuan)用(yong)于(yu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的砂輪；焊(han)接(jie)(jie)完成(cheng)后(hou)，立即使用(yong)專(zhuan)用(yong)的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)絲刷(shua)(shua)趁熱擦(ca)刷(shua)(shua)焊(han)縫表面，消(xiao)除焊(han)縫表面的氧化(hua)色，以防(fang)止(zhi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭耐蝕(shi)性下降。
b. 引弧(hu)和(he)熄弧(hu)
嚴禁在管(guan)板(ban)上引弧(hu)。熄弧(hu)時(shi)，弧(hu)坑(keng)要(yao)填滿，過渡要(yao)平滑(hua)，不(bu)應有(you)明顯凸棱和(he)凹陷。
c. 氣體保(bao)護(hu)
采用大(da)直(zhi)徑(jing)噴嘴，加大(da)保護(hu)(hu)氣體流量，提高氣體保護(hu)(hu)效果(guo)。
d. 防變形措(cuo)施
為防止管板(ban)變形，焊接(jie)時應從(cong)中心向四周以對稱放射(she)狀向外焊接(jie)。
二、焊接試板檢驗
換熱管管板焊接(jie)試板檢查(cha)，首先需外觀檢查(cha)焊縫表(biao)面是(shi)否平整光滑、波紋細密以及(ji)有無肉眼可見焊接(jie)缺陷。
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. 宏觀金相檢查(cha)
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. 金相組織(zhi)檢驗
對(dui)換熱管、管板堆焊(han)(han)層和(he)焊(han)(han)縫進(jin)(jin)行了金(jin)相(xiang)檢驗，金(jin)相(xiang)鐵素組(zu)織(zhi)用網絡交點(dian)技術法對(dui)鐵素體(ti)(ti)測定(ding)，管材鐵素體(ti)(ti)約(yue)占(zhan)50％；管板堆焊(han)(han)層中鐵素體(ti)(ti)含(han)量約(yue)為35％；焊(han)(han)縫中鐵素體(ti)(ti)含(han)量約(yue)為40％，滿足(zu)技術要求的(de)(de)30％～61％。沒有出現脆硬組(zu)織(zhi)，且(qie)得(de)到(dao)了細小均(jun)勻的(de)(de)兩相(xiang)混合組(zu)織(zhi)。試(shi)件分兩層焊(han)(han)接(jie)，一次焊(han)(han)接(jie)熱影響區經受兩次焊(han)(han)接(jie)熱循環，不僅促進(jin)(jin)了奧(ao)氏體(ti)(ti)相(xiang)的(de)(de)進(jin)(jin)一步轉變，還細化了晶粒(li)。
4. 顯微硬度試驗
從剩余的(de)管(guan)頭(tou)(tou)上取試樣進行顯(xian)微硬(ying)度試驗，采用HVS-50型數(shu)顯(xian)維氏硬(ying)度計測(ce)量接(jie)頭(tou)(tou)的(de)顯(xian)微硬(ying)度，測(ce)量時從換熱管(guan)側、焊縫金屬(shu)到管(guan)板(ban)側依次進行測(ce)量，測(ce)定結果(guo)：硬(ying)度HV為247.2、258.1和(he)276.8，無淬硬(ying)傾(qing)向，滿足技(ji)術要求(qiu)。
三、產品焊接
經(jing)過對SAF2205 雙相不(bu)銹(xiu)鋼換(huan)熱管管板(ban)焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)評定試分析，確定焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)的正確性，為管板(ban)焊(han)接(jie)提供了有力保障，將此焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)運用在實(shi)際產(chan)品換(huan)熱器管板(ban)的焊(han)接(jie)生產(chan)，焊(han)后經(jing)0.2MPa壓縮空氣(qi)試漏、100％PT檢測（I級(ji)），全部合格。
焊接換熱器(qi)管板時(shi)，焊接操作要注意(yi)：
1. 要控(kong)制好(hao)焊槍(qiang)傾角(jiao)和送(song)絲角(jiao)度，機(ji)頭需水平放(fang)置在鎢極的(de)稍前下方，一般焊槍(qiang)鎢極對準坡口(kou)的(de)外邊緣1/3處，送(song)絲貼著管壁與坡口(kou)的(de)根(gen)部為最佳角(jiao)度。
2. 控制好開關。焊(han)接過程中(zhong)根據情況(kuang)不斷(duan)調(diao)節電弧長度(du)，防止出現未熔合、鎢極(ji)打管(guan)板等情況(kuang)。
管(guan)束(shu)裝置（主要是換熱器管(guan)板焊(han)接(jie)件）經過3個(ge)月(yue)的使用，運行穩定，滿足使用要求。說(shuo)明選用自動脈沖鎢極氬弧焊(han)的焊(han)接(jie)工藝和(he)(he)確定的操作要點(dian)是合(he)理(li)的，保證(zheng)了焊(han)縫金屬獲(huo)得較理(li)想的相比例(li)，防(fang)止焊(han)縫脆性(xing)和(he)(he)裂紋的產生。
