超低碳雙相不銹鋼管的出現,再加上氮作為奧氏體形成元素的發現,促進雙相不(bu)銹鋼焊接接頭、熱影響區,在高溫下形成的單相鐵素體冷卻時,發生逆轉變并形成足夠的奧氏體,從而既改善了焊接熱影響區的塑性、韌性,同時又保持了雙相鋼的抗應力(li)腐蝕點腐蝕(shi)的優良特性。盡管新型的超低碳含氮的雙相不銹鋼的焊接性得到了實質性的改善,但是雙相鋼的供貨狀態、使用的焊接材料、焊接工藝及參數等仍然是焊接接頭耐腐蝕性能、力學性能,即使用焊接性是關鍵。



1. 雙相不銹鋼管(guan)焊接方法


  雙相不銹鋼管焊接方法與奧氏體不銹鋼相似,焊接方法應根焊件結構厚度及相關條件的經濟性來選擇。可以選用的焊接方有:手工焊(SMAW),氣體保護鎢極電弧焊(GTAW),氣體保護金屬(熔化)極電弧焊(GMAW),藥芯焊絲電弧焊(FCAW),埋弧焊(SAW),等離子電弧焊(PAW)等。


 對于雙相不銹鋼管焊接常用的焊接方法有:鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊、等離子(zi)電弧焊埋(mai)弧(hu)焊(han)



2. 雙相不銹(xiu)鋼管焊接工藝要點


①. 預熱和層間(jian)溫度


  除(chu)了在大拘(ju)束(shu)(shu)度(du)(du)(du)下,可(ke)能引起高鐵素體組(zu)織(焊(han)縫(feng)、熱(re)(re)(re)影響區)開裂(氫致裂紋)之外,雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)和(he)超(chao)(chao)級雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)需要(yao)預(yu)熱(re)(re)(re)。對于大拘(ju)束(shu)(shu)度(du)(du)(du)焊(han)件推薦預(yu)熱(re)(re)(re)到(dao)150℃。對于23%Cr無Mo雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和(he)22%Cr雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),層(ceng)(ceng)間溫度(du)(du)(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)應超(chao)(chao)過(guo)200℃。對25%Cr雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)和(he)超(chao)(chao)級雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),層(ceng)(ceng)間溫度(du)(du)(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)應超(chao)(chao)過(guo)150℃。為了獲得(de)最(zui)(zui)佳的(de)焊(han)縫(feng)金屬性能,超(chao)(chao)級雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)推薦使用的(de)最(zui)(zui)高預(yu)熱(re)(re)(re)溫度(du)(du)(du)為100℃。在采用焊(han)后固(gu)溶處理的(de)情(qing)況(kuang)下,不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)要(yao)求(qiu)限制層(ceng)(ceng)間溫度(du)(du)(du)。


②. 焊后熱處理


  雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管不(bu)(bu)(bu)(bu)需要焊(han)后消除應(ying)力處理(li),而且(qie)進(jin)(jin)行(xing)(xing)這(zhe)樣(yang)的(de)熱處理(li)可能(neng)是有害的(de)。因為(wei)它(ta)可使雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)析出金屬(shu)間相(xiang)(xiang),降(jiang)低(di)韌性和耐蝕性。但如(ru)果由于(yu)焊(han)件處于(yu)高(gao)應(ying)變狀(zhuang)態或存在導致耐腐(fu)蝕性降(jiang)低(di)和塑性降(jiang)低(di)的(de)有害相(xiang)(xiang)變,使焊(han)件質量(liang)降(jiang)低(di),這(zhe)樣(yang)的(de)焊(han)件通常(chang)應(ying)該(gai)(gai)進(jin)(jin)行(xing)(xing)固溶處理(li)。23%Cr無(wu)Mo雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和22%Cr雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)應(ying)該(gai)(gai)在1050~1100℃的(de)溫(wen)度(du)下進(jin)(jin)行(xing)(xing)固溶熱處理(li)。而25%Cr 雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和超級雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)要求固溶處理(li)的(de)溫(wen)度(du)為(wei)1070~1120℃.當匹配的(de)焊(han)縫金屬(shu)的(de)化(hua)學成分(fen)(Ni=8%~10%)高(gao)于(yu)焊(han)件化(hua)學成分(fen)時,應(ying)該(gai)(gai)選(xuan)擇給定的(de)溫(wen)度(du)上限。加(jia)熱應(ying)該(gai)(gai)盡可能(neng)快(kuai),固溶退火之后立即進(jin)(jin)行(xing)(xing)水淬。焊(han)后熱處理(li)最(zui)有效的(de)加(jia)熱方法是感應(ying)加(jia)熱。保溫(wen)時間5~30min,應(ying)該(gai)(gai)足(zu)以恢復(fu)相(xiang)(xiang)平衡,包括金屬(shu)間相(xiang)(xiang)(特別(bie)是σ相(xiang)(xiang)和x相(xiang)(xiang))的(de)溶解。


③. 清理和鈍化


  焊后的表(biao)面清理及焊縫附近的酸(suan)洗鈍化處理可采用標準(zhun)不銹鋼的清理作業。



3. 保持焊后抗腐(fu)蝕性(xing)能的方法


 ①. 控(kong)制焊(han)接時(shi)焊(han)料(liao)的(de)飛(fei)濺(jian)物、雜質、氧化物的(de)形成,因為這些物質會降低抗(kang)點蝕(shi)與抗(kang)間隙(xi)腐蝕(shi)的(de)能力。


 ②. 如果可能,焊后應清洗焊縫及周圍區域;如果不可能清洗,則在焊接時,應控制保護氣體的含氧量在10×10-6~25×10-6之間。為了加強熔化極氣體保護焊的電弧穩定性及金屬滲透性,可在保護氣氬氣中添加少量的二氧化碳或氧氣。雙相不銹鋼氣體保護焊焊接用的保護氣體見表6-9。


表 9.jpg


 ③. 應采取背面保護,焊(han)管則應通入內保護氣體。