雙相不銹鋼具有良好的焊接性,選用合適的焊接材料不會發生焊接熱裂紋和冷裂紋。焊接接頭力學性能也令人滿意,除了焊接接頭具有良好的耐應力腐蝕能力外,其耐點蝕性能和耐縫(feng)隙腐蝕能力也均優于奧氏體不(bu)銹鋼焊接接頭,抗晶間腐蝕能力比奧氏體不銹鋼稍有遜色。但是,焊接接頭近縫區受到焊接熱循環的影響,其過熱區段的鐵素體晶粒不可避免地會粗大,從而將降低該區段的耐蝕性。對此,應從焊接工藝方面采取改善措施。


  雙相不銹鋼(gang)優良性能的本質在于其化學成分和金相組織,其兩相的比例及分布狀態是決定其性能的最基本因素。


  奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼或(huo)鐵(tie)素體(ti)(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼經(jing)受熱(re)循環時(shi),通常沒有激(ji)烈的組織變(bian)化(hua),只是(shi)有可(ke)能析出(chu)少許(xu)的第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang),如(ru)碳化(hua)物、氮化(hua)物或(huo)σ相(xiang)(xiang)(xiang)等,在(zai)某些非穩定奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鋼中有可(ke)能出(chu)現百分(fen)之(zhi)幾的鐵(tie)素體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)。奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)-鐵(tie)素體(ti)(ti)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼則不(bu)(bu)(bu)同,如(ru)圖4-6所示的相(xiang)(xiang)(xiang)圖表明,在(zai)1000℃以下平衡相(xiang)(xiang)(xiang)比例(li)為50/50左(zuo)右(you)的雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼,隨著溫(wen)度(du)的升高,奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)逐步(bu)減少而鐵(tie)素體(ti)(ti)則逐步(bu)增多(duo),被加熱(re)到1350℃以上至(zhi)固相(xiang)(xiang)(xiang)線溫(wen)度(du)區間,其平衡組織的體(ti)(ti)積分(fen)數轉變(bian)為100%的鐵(tie)素體(ti)(ti)。


圖 6.jpg



1. 焊縫的成分和組織


  從圖4-6中可知,由于金屬(shu)熔化后結晶所生成的(de)金相組織通常是體(ti)(ti)積分數(shu)為(wei)100%的(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti),而(er)且隨后的(de)冷(leng)卻過程中,來不及發(fa)生奧氏體(ti)(ti)的(de)析出。所以(yi),即(ji)使是在大(da)大(da)降(jiang)低焊(han)(han)縫的(de)冷(leng)卻速度(du)(暫不說這(zhe)將對(dui)熱影響性(xing)(xing)能(neng)(neng)產生不利影響),奧氏體(ti)(ti)相的(de)份額也不能(neng)(neng)增(zeng)大(da)多少,根本無(wu)法(fa)解決(jue)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)占絕對(dui)優(you)勢(shi)的(de)問題(ti)。這(zhe)樣的(de)焊(han)(han)縫金屬(shu)不僅耐蝕(shi)性(xing)(xing)低下(xia),而(er)且塑性(xing)(xing)也不良。這(zhe)一現象在焊(han)(han)接其(qi)他牌號的(de)雙(shuang)相不銹鋼(gang)時(shi),也會不同程度(du)的(de)出現。


  總之,相比例是決定雙相不(bu)銹(xiu)鋼性能的(de)至關重(zhong)要(yao)的(de)因素。為(wei)了得到相組成比例較為(wei)理(li)想的(de)焊縫金屬,要(yao)采取以(yi)下措施:


     ①. 增(zeng)加焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬中奧氏體(ti)化合(he)金(jin)(jin)元素。例如,用氮對焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬合(he)金(jin)(jin)化,或將其成(cheng)分(fen)中鎳質量分(fen)數提高(gao)到10%左右(you)。這樣就可能獲(huo)得(de)奧氏體(ti)體(ti)積分(fen)數不少于30%~40%的焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬。


    ②. 通過焊接(jie)工藝(例如小(xiao)的熱輸入)來(lai)獲取比(bi)較細小(xiao)的、比(bi)較均勻的兩相混合組(zu)織(zhi),有(you)利于提高焊縫(feng)的多方(fang)面性能。


  焊(han)(han)縫金屬(shu)受(shou)到隨后焊(han)(han)道的熱影響(xiang),其中的二次轉變奧氏體含量有所上升。因此,有時可以利(li)用(yong)(yong)“退火(huo)”焊(han)(han)縫來改(gai)善(shan)焊(han)(han)縫性(xing)能,例如,在薄板焊(han)(han)縫的背面加“退火(huo)”焊(han)(han)縫來改(gai)善(shan)正面焊(han)(han)縫的性(xing)能。但焊(han)(han)后需要將(jiang)“退火(huo)”焊(han)(han)縫打磨掉,這(zhe)種辦法則(ze)由于(yu)費(fei)工時,只有在特殊情況下才被采(cai)用(yong)(yong)。



2. 精(jing)熱影唱想入(ru)米取的工藝措施


  在(zai)焊接過程(cheng)中(zhong),由(you)于焊接加(jia)熱(re)的(de)(de)(de)(de)(de)快(kuai)速性和短暫(zan)(zan)性,鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)+奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)成(cheng)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)變(bian)并不(bu)能完成(cheng)。在(zai)焊縫金屬(shu)組織(zhi)中(zhong)尚存有相(xiang)當數量的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti),金屬(shu)就開始了(le)(le)降(jiang)溫(wen)。待降(jiang)溫(wen)到某平衡溫(wen)度以(yi)(yi)下,金屬(shu)組織(zhi)又會發生逆轉變(bian)即鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)轉為(wei)二(er)次奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。同樣由(you)于熱(re)循環的(de)(de)(de)(de)(de)短暫(zan)(zan),再加(jia)之此(ci)時(shi)溫(wen)度已(yi)降(jiang)得較低,該逆轉變(bian)為(wei)二(er)次奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)數量也不(bu)會很多,因此(ci)該區(qu)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)份額占得較大而奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)份額較少。而且(qie),此(ci)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)兩相(xiang)組織(zhi)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)已(yi)大大不(bu)同于原先的(de)(de)(de)(de)(de)排列。原先軋制(zhi)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下成(cheng)條帶(dai)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)同奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)混存的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti),向(xiang)等軸狀(zhuang)(zhuang)結晶(jing)(jing)(jing)發展、長大;而原來呈條帶(dai)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)走(zou)向(xiang)消失,冷(leng)卻過程(cheng)中(zhong)從鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)轉變(bian)出來的(de)(de)(de)(de)(de)二(er)次奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)則呈雜亂的(de)(de)(de)(de)(de)竹葉狀(zhuang)(zhuang)在(zai)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)(jing)間和晶(jing)(jing)(jing)內先后出現(xian)。所以(yi)(yi)說在(zai)焊接熱(re)影響區(qu)段的(de)(de)(de)(de)(de)組織(zhi)劣化不(bu)僅(jin)表現(xian)為(wei)相(xiang)比例失調(diao),而且(qie)還失去了(le)(le)最有利(li)于阻礙應力腐蝕(shi)裂(lie)紋擴展的(de)(de)(de)(de)(de)兩相(xiang)分布狀(zhuang)(zhuang)況-兩相(xiang)呈條帶(dai)疊置狀(zhuang)(zhuang)。應當注意,一旦形(xing)成(cheng)了(le)(le)粗大的(de)(de)(de)(de)(de)等軸晶(jing)(jing)(jing),就很難通(tong)過熱(re)處理或其他措施予以(yi)(yi)恢復。


  

為了使(shi)焊接接頭(tou)熱影(ying)響(xiang)區各項(xiang)性能指標與(yu)其他部位(wei)相(xiang)同,可采取下列措(cuo)施:


   a. 一(yi)定(ding)要用盡量小的(de)熱輸大施焊。一(yi)旦由于過熱會(hui)導致(zhi)形成大晶(jing)粒(li)鐵素體,就很難保持(chi)或恢(hui)復(fu)雙相(xiang)不銹鋼的(de)優良(liang)性能。


   b. 為(wei)使焊(han)接(jie)接(jie)頭的熱影響區的相比(bi)例與母材相當,可(ke)對焊(han)接(jie)接(jie)頭通過固溶處理來實現(xian),但費(fei)工(gong)、費(fei)時,還(huan)消耗大量能源以及(ji)引起結構變形等(deng)問題,很(hen)難達(da)到理想的效果。


   c. 通(tong)過對焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接接頭進(jin)行再(zai)一次的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接熱(re)循(xun)環,使焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接熱(re)影響區的(de)(de)奧氏體(ti)相進(jin)一步(bu)析(xi)(xi)出,增加奧氏體(ti)金屬(shu)相數(shu)量且能(neng)細化(hua)鐵素體(ti)晶(jing)粒,減少碳化(hua)物(wu)和氮化(hua)物(wu)從晶(jing)內和晶(jing)界析(xi)(xi)出。采用的(de)(de)方法是對接觸(chu)介質(zhi)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫先(xian)進(jin)行施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)。對于(yu)單道(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫,則在非接觸(chu)工(gong)作介質(zhi)面(mian)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫上(shang),加焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)一層工(gong)藝(yi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫,若焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)余高超標時(shi),應修磨焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫高度;對于(yu)多層焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)時(shi),除了用小的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接熱(re)輸(shu)入的(de)(de)多層多道(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)外,必要時(shi)也可以增加工(gong)藝(yi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫來改善工(gong)作焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)熱(re)影響區性能(neng)。


   d. 采用奧氏(shi)體(ti)相占比例(li)大的(de)焊接材料(liao),來提高焊縫(feng)金(jin)屬中奧氏(shi)體(ti)的(de)比例(li),對提高焊縫(feng)金(jin)屬的(de)塑性、韌性和耐蝕性均是有(you)益的(de)。






聯系方式.jpg