雙相不銹鋼具有良好的焊接性，它不像鐵素體不銹鋼(gang)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(xiang)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(huan)存在氫致裂紋的危險(xian)。
3. 要求較少相至少在30％以上，因(yin)為相比例(li)的不平衡(heng)會(hui)引起熱影(ying)響區腐蝕與(yu)脆化。
一、焊接工藝評定(ding)試驗
1. 焊接方法的(de)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(shuang)相不銹鋼焊接(jie)時(shi)，焊接(jie)材(cai)料的化學成(cheng)分(fen)通常(chang)與母材(cai)略有(you)不同，焊材(cai)中(zhong)的Ni含量要高于母材(cai)，以促(cu)進鐵素體向(xiang)奧氏體的轉(zhuan)變，并(bing)能(neng)穩定(ding)焊縫(feng)中(zhong)的奧氏體。根據換(huan)熱管和(he)管板(ban)結構(gou)特點(dian)，選(xuan)擇φ0.8mm的ER2209焊絲，母材(cai)和(he)焊材(cai)的化學成(cheng)分(fen)比(bi)較(jiao)見表4-45。
3. 焊(han)前準備(bei)
按(an)照NB／T4701-2011《承壓設備焊接工(gong)藝評定》附錄D要求，換(huan)熱管(guan)(guan)管(guan)(guan)頭要伸出(chu)管(guan)(guan)板組5mm。換(huan)熱管(guan)(guan)材(cai)料為(wei)(wei)SAF2205，規格為(wei)(wei)φ32mmx2.5mm；管(guan)(guan)板材(cai)料為(wei)(wei)Q345R，采(cai)用堆焊而成，過渡層采(cai)用E309L-16焊條(tiao)，耐蝕層采(cai)用E2209-16焊條(tiao)，堆焊層厚度為(wei)(wei)10mm，堆焊層化學成分(fen)見表4-45。焊前(qian)在對換(huan)熱管(guan)(guan)的(de)被焊管(guan)(guan)端進(jin)行清(qing)理，清(qing)除毛刺、油污物，用不銹鋼絲(si)刷將待焊部位的(de)表面(mian)及附近清(qing)理干凈(jing)，直(zhi)至露出(chu)不銹鋼光澤，然后用丙(bing)酮(tong)液清(qing)洗。
4. 焊接
焊(han)(han)接(jie)時先(xian)進行定(ding)(ding)位(wei)焊(han)(han)，不能直接(jie)在根部(bu)定(ding)(ding)位(wei)焊(han)(han)定(ding)(ding)位(wei)，需(xu)采用(yong)(yong)同(tong)材質(zhi)的(de)(de)小定(ding)(ding)位(wei)塊(kuai)定(ding)(ding)位(wei)裝配，焊(han)(han)縫長度約3~5mm。定(ding)(ding)位(wei)塊(kuai)定(ding)(ding)位(wei)好后，用(yong)(yong)貼紙密(mi)封坡口，背面充氬(ya)氣(qi)保護。采用(yong)(yong)直流(liu)正接(jie)電源，用(yong)(yong)φ0.8mm的(de)(de) ER2209焊(han)(han)絲，φ2.5～φ0.8mm的(de)(de)鈰鎢(wu)極，氬(ya)氣(qi)（體積分數(shu)）99.99％，氣(qi)體流(liu)量8～10L／min，噴嘴直徑(jing)為12mm，焊(han)(han)接(jie)2層，第2道焊(han)(han)縫的(de)(de)引弧(hu)點應避(bi)開第1道的(de)(de)引弧(hu)和熄弧(hu)點，焊(han)(han)接(jie)順序和方位(wei)如圖4-19所示，道間溫度控制在150℃以下。具體焊(han)(han)接(jie)參數(shu)見表4-46。
5. 焊接工藝要點
雙相不銹鋼焊(han)接(jie)時，除了嚴(yan)格(ge)控制(zhi)焊(han)接(jie)參數外，還需嚴(yan)格(ge)遵照下列注意事(shi)項和(he)技術措(cuo)施，才能(neng)保(bao)證(zheng)良好(hao)的焊(han)接(jie)質量。
a. 清理
采用(yong)機(ji)械或化學方法，對焊(han)接(jie)坡口及兩側(ce)的氧化皮、油脂、灰塵、水和污染物(wu)等進行徹底清(qing)理，以(yi)(yi)減(jian)少焊(han)縫(feng)中的H含量(liang)，防(fang)止(zhi)氫致(zhi)裂(lie)紋；清(qing)理工具如鋼絲(si)(si)刷(shua)、敲渣(zha)錘等須(xu)由不銹(xiu)鋼制成(cheng)(cheng)，打磨用(yong)砂(sha)輪也必須(xu)為專用(yong)于不銹(xiu)鋼的砂(sha)輪；焊(han)接(jie)完成(cheng)(cheng)后(hou)，立即(ji)使用(yong)專用(yong)的不銹(xiu)鋼絲(si)(si)刷(shua)趁(chen)熱擦刷(shua)焊(han)縫(feng)表面，消除焊(han)縫(feng)表面的氧化色，以(yi)(yi)防(fang)止(zhi)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)耐蝕性(xing)下(xia)降(jiang)。
b. 引弧(hu)和熄弧(hu)
嚴禁在管板(ban)上引弧。熄弧時，弧坑要填(tian)滿，過(guo)渡要平滑，不(bu)應(ying)有明顯凸(tu)棱(leng)和凹陷。
c. 氣體保(bao)護(hu)
采用大直(zhi)徑噴(pen)嘴，加大保護氣體流(liu)量，提高氣體保護效果。
d. 防變形(xing)措施
為防(fang)止(zhi)管板變(bian)形，焊接時應從中心向(xiang)四周以對稱(cheng)放射狀向(xiang)外焊接。
二、焊接試板檢驗
換熱管管板焊接試(shi)板檢(jian)(jian)查(cha)(cha)，首先需外觀(guan)檢(jian)(jian)查(cha)(cha)焊縫表面是(shi)否平整光滑(hua)、波(bo)紋(wen)細(xi)密(mi)以及有無肉(rou)眼(yan)可見焊接缺陷。
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(xiang)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. 金相組織檢驗(yan)
對(dui)換熱(re)管(guan)、管(guan)板(ban)堆(dui)焊(han)層和(he)焊(han)縫進行(xing)了金相(xiang)(xiang)檢驗，金相(xiang)(xiang)鐵素(su)(su)組織(zhi)用(yong)網絡交點技術法對(dui)鐵素(su)(su)體測定，管(guan)材鐵素(su)(su)體約占50％；管(guan)板(ban)堆(dui)焊(han)層中(zhong)鐵素(su)(su)體含(han)(han)量(liang)約為(wei)35％；焊(han)縫中(zhong)鐵素(su)(su)體含(han)(han)量(liang)約為(wei)40％，滿足(zu)技術要求的30％～61％。沒有出現脆硬(ying)組織(zhi)，且得(de)到了細(xi)小均(jun)勻的兩(liang)相(xiang)(xiang)混合組織(zhi)。試件分兩(liang)層焊(han)接，一次焊(han)接熱(re)影響區經受兩(liang)次焊(han)接熱(re)循(xun)環，不僅促進了奧(ao)氏體相(xiang)(xiang)的進一步轉變(bian)，還細(xi)化了晶粒。
4. 顯微硬度(du)試驗
從剩(sheng)余(yu)的管頭上取試(shi)樣進行(xing)顯微硬(ying)(ying)度(du)試(shi)驗，采用HVS-50型數顯維氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)計測量接頭的顯微硬(ying)(ying)度(du)，測量時(shi)從換熱管側、焊(han)縫金屬到管板側依次進行(xing)測量，測定結果：硬(ying)(ying)度(du)HV為247.2、258.1和276.8，無淬(cui)硬(ying)(ying)傾向，滿足技術要求(qiu)。
三、產(chan)品焊接
經過對SAF2205 雙相不(bu)銹鋼換熱管管板焊接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)評定試分析，確定焊接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)的正確性，為管板焊接(jie)(jie)(jie)提供了有力(li)保障，將此焊接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)運用在實際產品換熱器管板的焊接(jie)(jie)(jie)生產，焊后經0.2MPa壓縮空氣試漏、100％PT檢測（I級(ji)），全部合格。
焊接換熱(re)器管板時(shi)，焊接操(cao)作要注意：
1. 要控制好焊槍傾(qing)角(jiao)和送絲角(jiao)度(du)，機頭需水(shui)平放置(zhi)在鎢極(ji)的稍前下方，一(yi)般焊槍鎢極(ji)對準坡(po)口的外邊緣1/3處，送絲貼著(zhu)管壁與坡(po)口的根部為最佳角(jiao)度(du)。
2. 控(kong)制好開關(guan)。焊接(jie)過(guo)程中(zhong)根據情況(kuang)不斷調(diao)節電(dian)弧長度，防止出現未熔合、鎢(wu)極打(da)管板等情況(kuang)。
管束裝置（主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)換(huan)熱(re)器管板焊接件）經過(guo)3個月(yue)的使用(yong)(yong)，運行(xing)穩定，滿足(zu)使用(yong)(yong)要(yao)(yao)求。說明(ming)選用(yong)(yong)自動脈沖鎢極氬弧焊的焊接工藝和確定的操作要(yao)(yao)點是(shi)合(he)理(li)的，保證(zheng)了(le)焊縫(feng)金屬(shu)獲得較理(li)想的相(xiang)比例(li)，防止(zhi)焊縫(feng)脆性和裂(lie)紋(wen)的產生。
