不平衡和不完全的冶金反應和快速結晶過程,使焊縫存在著成分和組織的不均性,所以組織是不穩定的。在多層焊縫或者雖然是單道焊縫,焊后經熱處理或在某一溫度下長期使用,便有可能發生組織轉變和析出有害的金屬間化合物或碳、氮化物。對于雙相不(bu)銹鋼焊縫來說,雖然化學成分與母材相比增加了鎳的含量,焊縫中鐵素體相較低,從而減低了金屬間相析出的傾向和金屬間相引起的有害作用,但是由于焊縫中鉻、鎳、鉬、氮等合金元素在兩相中的分配極不均勻,特別是氮,在奧氏體中以過飽和狀態存在而鐵素體相中氮的含量很少,更增加了組織的不穩定性。


  雙相不(bu)銹鋼焊接時,有可能發生三種類型的析出,嚴重時會降低鋼的耐腐蝕性和韌性。這些析出相是:鉻的氮化物(Cr2N、CrN);二次奧氏體(Y2);金屬間相(σ相等)。


 關于氮(dan)(dan)(dan)化物的(de)(de)析出,當焊縫(feng)金屬(shu)(shu)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)數(shu)量過多或(huo)為純鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)時,很容易有氮(dan)(dan)(dan)化物的(de)(de)析出,這是由于在(zai)高溫時,氮(dan)(dan)(dan)在(zai)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)溶解度(du)增(zeng)加(jia),快速冷卻時溶解度(du)又下降的(de)(de)緣故。尤(you)其在(zai)靠近(jin)焊縫(feng)表面的(de)(de)部位,由于氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)損失,使(shi)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)量增(zeng)加(jia),氮(dan)(dan)(dan)化物更容易析出,這對焊縫(feng)金屬(shu)(shu)的(de)(de)耐腐蝕性(xing)有直接的(de)(de)影響(xiang)。焊縫(feng)金屬(shu)(shu)若是健全的(de)(de)兩相組(zu)織(zhi),氮(dan)(dan)(dan)化物的(de)(de)析出量很少(shao)。因此,為了(le)增(zeng)加(jia)焊縫(feng)金屬(shu)(shu)的(de)(de)奧氏體(ti)(ti)數(shu)量,在(zai)填充(chong)金屬(shu)(shu)中(zhong)提高鎳、氮(dan)(dan)(dan)元素(su)是有效的(de)(de)。


  關于二次奧氏體的析出,這在含氮量高的超級雙相不銹鋼(0.3%N2)多層焊接時會出現。由于后續焊道的再加熱,特別是先采用低的熱輸入,后續焊道又采用高的熱輸入時,部分鐵素體會轉變成細小分散的二次奧氏體(Y2).這種Y2也和氮化物一樣會降低焊縫的耐腐蝕性能。


  關于。相的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)(chu),一(yi)般(ban)說焊(han)接(jie)時采用(yong)(yong)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)熱(re)(re)輸(shu)(shu)(shu)入和(he)較(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)冷(leng)卻速度(du)(du)有利于奧氏體(ti)的(de)(de)轉變(bian),減(jian)少焊(han)縫(feng)金屬(shu)的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)量。但是(shi)(shi)熱(re)(re)輸(shu)(shu)(shu)人過高(gao)(gao)和(he)冷(leng)卻速度(du)(du)過慢又會(hui)(hui)帶來金屬(shu)間相的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)(chu)問題。一(yi)般(ban)焊(han)縫(feng)金屬(shu)不(bu)(bu)常發(fa)現(xian)(xian)有。相析(xi)(xi)出(chu)(chu),但在焊(han)接(jie)材料或熱(re)(re)輸(shu)(shu)(shu)人選用(yong)(yong)不(bu)(bu)合適時,也有可能(neng)出(chu)(chu)現(xian)(xian)。相。用(yong)(yong)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)鎳的(de)(de)焊(han)條25.10.4.LR焊(han)接(jie)超(chao)級(ji)雙(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼SAF2507時,如(ru)熱(re)(re)輸(shu)(shu)(shu)入過高(gao)(gao),發(fa)現(xian)(xian)有σ相的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)(chu)(圖2-14)。這(zhe)是(shi)(shi)因(yin)為過低(di)的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)量會(hui)(hui)集中較(jiao)(jiao)多的(de)(de)鉻、鉬等元素,促(cu)進金屬(shu)間相的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)(chu)。對(dui)超(chao)級(ji)雙(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼而(er)言(yan),一(yi)般(ban)熱(re)(re)輸(shu)(shu)(shu)入控制(zhi)在0.5~1.5kJ/mm范圍,不(bu)(bu)超(chao)過上(shang)限,含(han)鎢和(he)銅的(de)(de)鋼不(bu)(bu)超(chao)過1.0kJ/mm時(尤其焊(han)薄(bo)板(ban)),不(bu)(bu)會(hui)(hui)發(fa)生因(yin)金屬(shu)間相析(xi)(xi)出(chu)(chu)使韌性下降。這(zhe)說明(ming)超(chao)級(ji)雙(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼,尤其是(shi)(shi)含(han)鎢、銅的(de)(de)超(chao)級(ji)雙(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼對(dui)高(gao)(gao)熱(re)(re)輸(shu)(shu)(shu)入敏感(gan)。


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  綜上(shang)所述,為了(le)獲(huo)得(de)最(zui)(zui)佳(jia)的(de)(de)(de)(de)性能結(jie)果,一般(ban)必(bi)須采用(yong)(yong)足夠(gou)高(gao)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)輸入以保(bao)證在(zai)焊縫(包括熱(re)(re)(re)(re)影響區)奧氏體的(de)(de)(de)(de)再(zai)形成,通常焊縫金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)奧氏體量控制(zhi)在(zai)60%~70%范圍,但(dan)是為防止(zhi)析出(chu)相也(ye)不希望過高(gao)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)輸人,熱(re)(re)(re)(re)輸入控制(zhi)在(zai)0.5~2.0kJ/mm,最(zui)(zui)高(gao)層間溫度(du)控制(zhi)在(zai)150℃為好。表2-16是Sandvik推(tui)薦的(de)(de)(de)(de)三(san)種典型雙(shuang)(shuang)相不銹鋼和超(chao)級雙(shuang)(shuang)相不銹鋼的(de)(de)(de)(de)焊接熱(re)(re)(re)(re)輸入。熱(re)(re)(re)(re)輸人與材料的(de)(de)(de)(de)厚度(du)也(ye)有關,如(ru)對薄壁管(t=1.5mm)適宜的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)輸入是小(xiao)于0.5kJ/mm,對厚壁管最(zui)(zui)好選用(yong)(yong)接近(jin)上(shang)限的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)輸人值(zhi)。對于厚度(du)不小(xiao)于25mm的(de)(de)(de)(de)材料,尤其要注意層間溫度(du)的(de)(de)(de)(de)控制(zhi),心部的(de)(de)(de)(de)溫度(du)往往高(gao)于表面,根部的(de)(de)(de)(de)沖(chong)擊值(zhi)可(ke)能會降低。


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