為了使焊接接頭熱影(ying)響區各項(xiang)性(xing)能指標(biao)與其(qi)他(ta)部位相同,可采取下列措施。


一、焊(han)接(jie)方法(fa)的(de)選擇


 在選(xuan)擇焊(han)接方法時應遵循如下(xia)原則。


 1. 避(bi)免使用過低或過高的焊接熱輸入


    過低的熱輸會使奧氏體相析出大量減少,甚至形成純鐵素體組織,工藝和使用性能大幅度降低。因此,電子束焊和等離子弧焊應避免采用。過高的熱輸人會使焊縫金屬和熱影響高溫區(HTHAZ)晶粒粗大,韌性下降。一旦由于過熱導致大晶粒鐵素體,就很難保持或恢復雙相不銹鋼的優良性能。除電渣焊不能采用外,熔化極氬弧焊(GMAW、MIG)、埋弧焊(SAW)在使用上也將受到限制。


 2. 適宜使(shi)用多(duo)層焊


    多(duo)層焊(han)(han)的(de)后(hou)續焊(han)(han)縫的(de)熱(re)輸入對前道焊(han)(han)縫再一(yi)(yi)次進(jin)行焊(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)循(xun)環(huan)、使焊(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)影響區(qu)的(de)奧氏體相進(jin)一(yi)(yi)步析(xi)出,增加(jia)奧氏體相數量且能(neng)細化鐵素(su)體晶(jing)粒,減少碳化物和氮化物從晶(jing)內和晶(jing)界析(xi)出。接(jie)(jie)頭的(de)性能(neng)得到改善,所(suo)以選擇(ze)焊(han)(han)接(jie)(jie)方法時,應考慮滿足多(duo)層焊(han)(han)的(de)要(yao)求,多(duo)道次和低熔敷率。


 3. 避免(mian)使用熱處理


    雙相不銹鋼管(guan)焊接接頭若需要通過熱處理改善性能時,不僅困難而且受限制。固溶處理的溫度很高,達1000~1050℃,這是其困難的一面。雙相不銹鋼的中溫敏化問題在焊接時一般不會出現。若要采用中溫消除應力處理時,由于保溫時間長(約2h),使用會受到鋼種本身的限制。


 4. 經(jing)濟(ji)性


    雙相不(bu)銹鋼設備多為單件,小批量生產,在選用焊接方法時,應考慮其經濟合理,維修方便。


    雙相不銹鋼管常用的方法有焊條電弧焊和鎢極氬弧焊兩種。焊條電弧焊適用于全方位的焊接,通用性和靈活性較好,是簡便易行、大量使用的方法。就雙相不銹鋼而言,鈦型(金紅石型)藥皮焊條比堿性焊條的焊接性要好,前者有良好的脫渣性,尤其對于管子根部焊道的脫渣有利,但是對焊件的低溫力學性能尤其是韌性有要求時,仍需要考慮采用堿性焊條。為防止產生氣孔,焊前焊條需經250~350℃/2h的烘烤,或者是采用超耐潮焊條。鎢極氬弧焊通常用于管接頭的根部焊道,或用于管道的自動焊接,也常用于薄板或管和管板接頭的焊接。此方法能保證焊件有很好的力學性能,尤其是低溫韌性。保護氣體通常采用純Ar或Ar+2%N2作為保護氣體,在單面焊雙面成形焊接時,不論采用何種接頭形式,背面保護氣體是必要的,通常采用純Ar或Ar+5%N2


    至于(yu)埋弧焊(han),近年也有使用(yong)此方法焊(han)接(jie)(jie)(jie)較(jiao)厚的雙(shuang)相不(bu)銹鋼,埋弧焊(han)的問題是(shi)稀釋率(lv)(lv)較(jiao)大,采用(yong)合適(shi)的坡口形(xing)式,正確的熱輸入以(yi)及嚴格控制(zhi)道間溫度,可(ke)(ke)以(yi)對稀釋率(lv)(lv)加以(yi)控制(zhi)。當焊(han)接(jie)(jie)(jie)厚壁件時,最初(chu)熔敷的幾(ji)層(ceng)焊(han)道金屬(shu)因(yin)稀釋率(lv)(lv)較(jiao)大,鐵素(su)體量增加,加之(zhi)冷卻速度過慢,有可(ke)(ke)能使焊(han)縫金屬(shu)和(he)焊(han)接(jie)(jie)(jie)熱影響區脆化(hua)。與(yu)前兩種焊(han)接(jie)(jie)(jie)法相比,此法焊(han)接(jie)(jie)(jie)雙(shuang)相不(bu)銹鋼用(yong)得(de)不(bu)多。



二、焊(han)接順(shun)序(xu)


   接觸(chu)腐(fu)蝕介質的(de)焊(han)縫要最先施焊(han);對于單道(dao)焊(han)縫,則(ze)在(zai)非接觸(chu)工作(zuo)介質面的(de)焊(han)縫上,加焊(han)一層工藝焊(han)縫,對于多(duo)(duo)層焊(han)時(shi),除了用小(xiao)的(de)焊(han)接熱輸入的(de)多(duo)(duo)層多(duo)(duo)道(dao)焊(han)外,必(bi)要時(shi)也可增加工藝焊(han)縫來改善工作(zuo)焊(han)縫的(de)熱影響區性能。



三、焊接(jie)材料


    對于含氮的雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼的填充材料,通常采用比母材高的鎳和母材相同的含氮量,以保證焊縫金屬有足夠的奧氏體量。目前采用的填充材料一般都是在提高鎳的基礎上,再加人與母材含量相當的氮,控制焊縫金屬的奧氏體量為60%~70%。為防止焊縫表面區域因擴散而損失氮,通常在氬氣保護氣體中加入2%N2(GTAW)。瑞典Sandvik廠的焊接材料見表7-14。為防止氣孔和焊接氫致裂紋,需要嚴格控制焊接材料中氫的含量;當要求焊縫金屬具有較高的韌性并進行全位置焊接時,應選用堿性焊條(焊條電弧焊時);當對焊縫金屬有特殊耐蝕要求時,還需使用超級雙相不銹鋼成分堿性焊條(焊條電弧焊時)。


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注(zhu):1. TIG-鎢極(ji)氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han);MIG-熔(rong)化極(ji)氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han);SAW一(yi)埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han);SMAW一(yi)焊(han)(han)(han)條電弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han):FCAW一(yi)藥芯焊(han)(han)(han)絲電弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)。

       2. 填(tian)充金(jin)屬牌號(hao)(hao)后的符號(hao)(hao):1焊(han)絲(si);1R鈦型焊(han)條;1B堿(jian)性(xing)焊(han)條;1T藥芯焊(han)絲(si)。



四、焊接裂紋敏感性(xing)


   近年一些(xie)學者作出不銹鋼的熔(rong)合區凝固裂(lie)(lie)紋敏感性與Crea/Nicg比值為(wei)1.5~2.0時,裂(lie)(lie)紋總長度(du)最小的結論,也就是(shi)說當焊縫金屬(shu)處于兩相凝固區時,對(dui)凝固裂(lie)(lie)紋最不敏感。






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