為了(le)使(shi)焊接(jie)接(jie)頭熱(re)影(ying)響區各(ge)項性能指標與(yu)其他部(bu)位相同,可采取下列措(cuo)施(shi)。


一(yi)、焊接(jie)方法的選擇


 在選(xuan)擇焊接方(fang)法(fa)時應遵循如下(xia)原則。


 1. 避(bi)免使用過低或過高(gao)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. 適宜使用多層(ceng)焊


    多(duo)層焊(han)的后續焊(han)縫的熱(re)輸入(ru)對前道(dao)焊(han)縫再一次進行(xing)焊(han)接熱(re)循環、使(shi)焊(han)接熱(re)影(ying)響區(qu)的奧(ao)氏體(ti)相進一步析出,增(zeng)加奧(ao)氏體(ti)相數量且能細化鐵素體(ti)晶粒,減(jian)少(shao)碳(tan)化物(wu)和(he)(he)氮化物(wu)從晶內(nei)和(he)(he)晶界(jie)析出。接頭的性能得到改善,所以選擇焊(han)接方法時,應考慮滿(man)足(zu)多(duo)層焊(han)的要求,多(duo)道(dao)次和(he)(he)低熔(rong)敷率。


 3. 避(bi)免使用(yong)熱處理


    雙相不銹鋼管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)濟性


    雙(shuang)相不銹(xiu)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(zhi)于埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han),近年也(ye)有(you)(you)使用此(ci)(ci)方(fang)法(fa)焊(han)接(jie)較厚(hou)的(de)雙相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼,埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)的(de)問題是稀(xi)釋率較大,采用合適的(de)坡口形式,正確的(de)熱輸(shu)入以(yi)及嚴格控制道(dao)間溫度(du),可以(yi)對稀(xi)釋率加(jia)以(yi)控制。當焊(han)接(jie)厚(hou)壁件(jian)時(shi),最(zui)初熔敷(fu)的(de)幾層焊(han)道(dao)金(jin)屬因稀(xi)釋率較大,鐵(tie)素體量增加(jia),加(jia)之(zhi)冷(leng)卻速(su)度(du)過慢,有(you)(you)可能使焊(han)縫(feng)金(jin)屬和焊(han)接(jie)熱影(ying)響區脆化(hua)。與前兩種焊(han)接(jie)法(fa)相(xiang)比,此(ci)(ci)法(fa)焊(han)接(jie)雙相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼用得不多。



二(er)、焊接(jie)順序(xu)


   接(jie)(jie)觸(chu)腐蝕介質的(de)焊(han)縫(feng)(feng)要最先施焊(han);對(dui)于單(dan)道焊(han)縫(feng)(feng),則在非接(jie)(jie)觸(chu)工作介質面的(de)焊(han)縫(feng)(feng)上(shang),加焊(han)一層(ceng)工藝焊(han)縫(feng)(feng),對(dui)于多(duo)層(ceng)焊(han)時(shi),除了用(yong)小的(de)焊(han)接(jie)(jie)熱輸入的(de)多(duo)層(ceng)多(duo)道焊(han)外,必要時(shi)也可增加工藝焊(han)縫(feng)(feng)來改善工作焊(han)縫(feng)(feng)的(de)熱影響區性能。



三(san)、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:1. TIG-鎢極(ji)氬(ya)弧焊(han);MIG-熔(rong)化極(ji)氬(ya)弧焊(han);SAW一埋弧焊(han);SMAW一焊(han)條(tiao)電弧焊(han):FCAW一藥芯焊(han)絲電弧焊(han)。

       2. 填(tian)充金屬牌號(hao)后的(de)符號(hao):1焊(han)絲;1R鈦(tai)型焊(han)條;1B堿性焊(han)條;1T藥芯焊(han)絲。



四、焊接裂紋敏感性


   近年一(yi)些(xie)學者作出不銹鋼的熔合區(qu)凝固裂(lie)(lie)紋(wen)敏(min)感性與Crea/Nicg比(bi)值為1.5~2.0時,裂(lie)(lie)紋(wen)總長度最小的結論,也就是(shi)說當(dang)焊縫(feng)金屬處于兩相凝固區(qu)時,對凝固裂(lie)(lie)紋(wen)最不敏(min)感。






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