為了使焊接接頭(tou)熱影響區各項(xiang)性能指標(biao)與其他(ta)部位相同,可采取(qu)下列措施。


一、焊接(jie)方法(fa)的選擇


 在選擇焊接方法時應遵(zun)循如下原則。


 1. 避免使用過(guo)低或過(guo)高的(de)焊接熱輸(shu)入(ru)


    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(yi)使用多層焊


    多層(ceng)焊(han)(han)(han)的(de)(de)后續焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)熱輸入對前道焊(han)(han)(han)縫再(zai)一次(ci)進行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱循環、使焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱影(ying)響區(qu)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體相(xiang)進一步(bu)析出,增(zeng)加奧(ao)氏(shi)體相(xiang)數量且能(neng)細化(hua)鐵素(su)體晶(jing)(jing)粒,減少碳化(hua)物(wu)和(he)氮化(hua)物(wu)從晶(jing)(jing)內和(he)晶(jing)(jing)界(jie)析出。接(jie)(jie)頭的(de)(de)性(xing)能(neng)得到(dao)改善,所以選(xuan)擇(ze)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法時,應考慮滿(man)足多層(ceng)焊(han)(han)(han)的(de)(de)要求,多道次(ci)和(he)低熔敷率。


 3. 避免使用熱(re)處理


    雙相不(bu)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(ji)性


    雙相不(bu)銹鋼(gang)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(mai)弧焊(han)(han),近年也有(you)使用(yong)此方法(fa)焊(han)(han)接(jie)(jie)較(jiao)厚的(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang),埋(mai)弧焊(han)(han)的(de)問(wen)題是稀(xi)釋(shi)率較(jiao)大(da),采用(yong)合適的(de)坡口形(xing)式,正確的(de)熱(re)輸入以及(ji)嚴格(ge)控制(zhi)道間(jian)溫(wen)度(du),可以對稀(xi)釋(shi)率加(jia)以控制(zhi)。當焊(han)(han)接(jie)(jie)厚壁件時(shi),最初熔(rong)敷的(de)幾層焊(han)(han)道金屬因(yin)稀(xi)釋(shi)率較(jiao)大(da),鐵素體量增加(jia),加(jia)之冷卻(que)速度(du)過慢,有(you)可能使焊(han)(han)縫金屬和焊(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)影響區脆化。與(yu)前兩種焊(han)(han)接(jie)(jie)法(fa)相(xiang)(xiang)比(bi),此法(fa)焊(han)(han)接(jie)(jie)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)用(yong)得不多。



二、焊接順序


   接觸腐蝕介(jie)質的(de)(de)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)要最先(xian)施焊(han);對于單道焊(han)縫(feng)(feng)(feng),則在非接觸工(gong)作介(jie)質面的(de)(de)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)上,加焊(han)一層(ceng)工(gong)藝(yi)(yi)焊(han)縫(feng)(feng)(feng),對于多(duo)層(ceng)焊(han)時(shi)(shi),除了用小的(de)(de)焊(han)接熱輸入(ru)的(de)(de)多(duo)層(ceng)多(duo)道焊(han)外,必要時(shi)(shi)也可增(zeng)加工(gong)藝(yi)(yi)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)來改善工(gong)作焊(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)熱影響區性能。



三、焊接材料(liao)


    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(wu)極氬弧焊;MIG-熔化極氬弧焊;SAW一(yi)埋弧焊;SMAW一(yi)焊條電(dian)弧焊:FCAW一(yi)藥芯(xin)焊絲電(dian)弧焊。

       2. 填充金(jin)屬(shu)牌(pai)號后的符號:1焊(han)絲(si);1R鈦型焊(han)條(tiao);1B堿性焊(han)條(tiao);1T藥芯焊(han)絲(si)。



四(si)、焊接裂(lie)紋敏感性


   近年一些(xie)學者(zhe)作出不銹鋼的熔(rong)合區凝固(gu)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)敏(min)感(gan)性(xing)與Crea/Nicg比值為1.5~2.0時,裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)總長度最小的結論,也就是說當焊(han)縫金屬處(chu)于兩相凝固(gu)區時,對凝固(gu)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)最不敏(min)感(gan)。






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