1. 焊接(jie)方法的選(xuan)擇


  由于雙相不銹(xiu)鋼自身的冶金特點,在選擇焊接方法上應注意以下幾點。


①. 焊接線(xian)能量和層間溫度


  過(guo)低(di)的(de)焊(han)接線(xian)能(neng)量(liang)會(hui)使(shi)奧氏體轉(zhuan)變(bian)量(liang)減少,甚至(zhi)于會(hui)抑制焊(han)后冷卻過(guo)程的(de)鐵(tie)素體向(xiang)奧氏體的(de)轉(zhuan)變(bian),而(er)得到單相(xiang)鐵(tie)素體組(zu)織,使(shi)其失去雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的(de)特點(dian),使(shi)用(yong)性(xing)能(neng)大(da)大(da)降(jiang)低(di)。因此(ci),激光焊(han)、電子(zi)束焊(han)和等(deng)離(li)子(zi)焊(han)等(deng)高(gao)能(neng)束焊(han)不(bu)適于焊(han)接雙(shuang)相(xiang)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)。過(guo)高(gao)的(de)焊(han)接線(xian)能(neng)量(liang)會(hui)使(shi)金屬及熱影響區(qu)(qu)過(guo)熱區(qu)(qu)的(de)晶粒(li)粗(cu)大(da),韌性(xing)降(jiang)低(di)。SMAW、TIG、MIG可用(yong)來焊(han)接雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)。


  為了獲得雙相不銹鋼(gang)焊接接頭的最佳性能,除合理地選用焊接材料外、還必須選擇最佳的焊接線能量和層間溫度,通常將焊縫金屬的奧氏體含量控制在60%~70%。表3-43給出了三種典型的雙相不銹鋼推薦的最佳的焊接線能量和層間溫度。


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  表3-43 三(san)種(zhong)典(dian)型的雙(shuang)相不銹(xiu)鋼推(tui)薦的最(zui)佳(jia)的焊接線(xian)能(neng)量和層(ceng)間溫度鋼的牌號(hao)


②. 適宜(yi)采用多層焊(han),多道次,低(di)熔合比


③. 避(bi)免(mian)使用焊后熱處理


  因為焊后熱處理(li)存在諸多困難(nan),生產上(shang)難(nan)以實現(xian)。固溶處理(li)的溫度太高(gao)(1000~1050℃),生產上(shang)很難(nan)實現(xian)。另(ling)外,中溫處理(li)會導致脆(cui)化(hua)相析出,韌性和耐腐蝕性降低。




2. 雙相(xiang)不銹鋼常用的焊接方法


 焊(han)接雙相不銹鋼(gang)常用的方法是焊(han)條電(dian)弧焊(han)(SMAW)、埋弧焊(han)(SAW)、鎢極(ji)惰性(xing)氣(qi)體(ti)(ti)保護焊(han)(TIG)及熔(rong)化(hua)極(ji)惰性(xing)氣(qi)體(ti)(ti)保護焊(han)(MIG)等(deng)。


①. 焊條(tiao)電弧焊


 焊(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)適用于(yu)全位置焊(han)(han)接。對(dui)于(yu)雙相不銹鋼(gang)而言,鈦型(xing)(xing)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)比堿性焊(han)(han)條(tiao)(tiao)的(de)焊(han)(han)接工藝性好,尤其是脫(tuo)渣性能(neng)(neng)好,這一點對(dui)多層(ceng)焊(han)(han)很重(zhong)要(yao),可以(yi)提(ti)高(gao)效率和(he)避免夾渣。但是,鈦型(xing)(xing)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)比堿性焊(han)(han)條(tiao)(tiao)得到(dao)的(de)焊(han)(han)縫金(jin)屬的(de)韌性較差。所以(yi),對(dui)于(yu)焊(han)(han)件(jian)有(you)低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)要(yao)求(qiu)時應(ying)采用堿性焊(han)(han)條(tiao)(tiao)。


②. 鎢極(ji)惰性氣體(ti)保(bao)護(hu)焊


  鎢極惰性(xing)氣體保護焊常(chang)用于根部焊道(dao)的(de)焊接(jie)(jie)或(huo)(huo)自(zi)動(dong)焊接(jie)(jie),也常(chang)用于薄板(ban)或(huo)(huo)管板(ban)接(jie)(jie)頭的(de)焊接(jie)(jie)。TIG焊能夠保證焊件(jian)有良(liang)好的(de)力學性(xing)能,特(te)別是低(di)(di)溫韌性(xing)。一般TIG焊的(de)熔(rong)敷效率(lv)較低(di)(di),即使自(zi)動(dong)焊也如此。


  焊(han)時(shi)應(ying)使用(yong)純Ar或Ar+2%N2作為(wei)保(bao)護氣體。但(dan)V形坡(po)口(kou)根部焊(han)接且雙(shuang)面(mian)成形時(shi),背面(mian)需(xu)用(yong)保(bao)護氣體保(bao)護,且用(yong)Ar+5%N2作為(wei)保(bao)護氣體,因為(wei)焊(han)縫表(biao)面(mian)容易失(shi)氮。


  應當(dang)推薦使用Ar+N,混(hun)合氣(qi)體(ti)作為(wei)雙相不銹鋼TIG焊的(de)保護(hu)氣(qi)體(ti)。因為(wei)為(wei)了(le)(le)保證雙相不銹鋼焊縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)奧(ao)氏(shi)體(ti)占優勢,焊縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)鉻(ge)當(dang)量(liang)/鎳當(dang)量(liang)之比應比母材小(xiao)(xiao)。若使用Ar+N,混(hun)合氣(qi)體(ti),則可使焊縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)增N,N是強奧(ao)氏(shi)體(ti)形(xing)成元素,焊縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)增N就等于增大(da)了(le)(le)鎳當(dang)量(liang),間接地達到了(le)(le)使鉻(ge)當(dang)量(liang)/鎳當(dang)量(liang)之比變小(xiao)(xiao)的(de)目的(de)。實踐證明,在保護(hu)氣(qi)中(zhong)(zhong)加(jia)氮氣(qi)后,焊縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)的(de)N含(han)量(liang)和奧(ao)氏(shi)體(ti)含(han)量(liang)都增加(jia)了(le)(le),見(jian)表3-44.


  表3-44 保護氣體(ti)(ti)中N2含(han)量對焊縫(feng)金屬(shu)中的N含(han)量和(he)奧氏體(ti)(ti)含(han)量的影響


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③. 埋弧焊


  埋弧焊(han)可以用于雙相不銹鋼厚板的焊接,埋弧焊的問題是熔合比比較大,可以通過調整坡口形式、正確地選擇焊接線能量以及層間溫度,對熔合比加以控制。厚壁件的焊接,前幾道由于熔合比比較大,焊縫金屬鐵素體含量可能太大,加之冷卻速度慢,晶粒粗大,有可能使焊縫金屬和焊接熱影響區發生脆化。這一點可以用調整焊接材料,即前幾道熔合比較大時,采用鎳當量大的焊接材料。


3. 多層焊(han)和(he)工藝焊(han)縫


  如前所(suo)述,采用SMAW法進行多(duo)層(ceng)焊時(shi),由于后(hou)道(dao)焊縫對前道(dao)焊縫的熱(re)處(chu)理作用,焊縫金屬中(zhong)的鐵(tie)素體會進一(yi)步轉變成(cheng)奧(ao)(ao)氏(shi)體,成(cheng)為以(yi)奧(ao)(ao)氏(shi)體占優勢的兩相組(zu)織;毗鄰焊縫的焊接(jie)(jie)熱(re)影響區組(zu)織中(zhong)的奧(ao)(ao)氏(shi)體含量也(ye)會由于多(duo)次加熱(re)而增多(duo),從而使整(zheng)個焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的組(zu)織和性能顯(xian)著改善。但是,若(ruo)是多(duo)次加熱(re)到中(zhong)溫區,引起脆(cui)性相析出,也(ye)可(ke)能發(fa)生脆(cui)化。


  由于上述原因(yin),可以在焊(han)(han)完之后(hou)再熔敷一道工藝焊(han)(han)縫(feng),以便對(dui)最(zui)后(hou)一道焊(han)(han)縫(feng)及其焊(han)(han)接熱影(ying)響區進行一次(ci)熱處理(li),以利于改善組織和提供性能。工藝焊(han)(han)縫(feng)最(zui)后(hou)可以經過加工去除。