雙相不(bu)銹鋼具有良好的焊接性，它不像鐵素體不銹鋼(gang)焊縫熱影響區由于晶粒嚴重粗化而使塑韌性大幅減低，也不像奧氏體不銹鋼對熱裂紋很敏感，選用合適的焊接工藝一般不會發生焊接熱裂紋和冷裂紋。但雙相不銹(xiu)鋼中畢竟有較高的鐵素體，焊接工藝選擇不當，可能會出現下列問題：
1. 當在300～500℃停留時間較長時，會發生“475℃脆性”；在600～900℃溫度停留時間長時，還會出現σ相脆性和高溫晶粒長大脆性，這些都會降低焊接接頭耐蝕性。
2. 當(dang)拘束度較大時，還(huan)存在氫致裂紋的(de)危(wei)險。
3. 要求較(jiao)少相(xiang)至少在(zai)30％以(yi)上，因為相(xiang)比例(li)的不平衡(heng)會引起(qi)熱(re)影響區腐(fu)蝕與(yu)脆化。
一、焊接工藝評定(ding)試驗
1. 焊接方法(fa)的選擇
結合產品換(huan)熱(re)管較薄和管板焊接的特點，選用WZM1-315C 管板自動焊機進行自動脈沖鎢極氬弧焊。通過脈沖電流、脈沖時間和基值電流、基值時間的調節，能夠調節出較小的熱輸入，可防止焊接接頭過熱造成晶粒粗大和脆化。另外，高頻電弧具有很強的穿透力，能增加焊縫熔深，其振蕩作用有利于晶粒細化、消除氣孔，能得到優良的焊接接頭。
2. 焊接材料的選(xuan)擇
SAF2205 雙相不銹鋼焊(han)(han)(han)接時，焊(han)(han)(han)接材(cai)料的(de)化學(xue)成分(fen)通常與母(mu)(mu)材(cai)略有(you)不同(tong)，焊(han)(han)(han)材(cai)中的(de)Ni含量要高于母(mu)(mu)材(cai)，以(yi)促進鐵素體向奧氏體的(de)轉變，并能穩(wen)定焊(han)(han)(han)縫中的(de)奧氏體。根據換(huan)熱管和管板(ban)結(jie)構特(te)點，選(xuan)擇φ0.8mm的(de)ER2209焊(han)(han)(han)絲(si)，母(mu)(mu)材(cai)和焊(han)(han)(han)材(cai)的(de)化學(xue)成分(fen)比較見表4-45。
3. 焊前準備
按照NB／T4701-2011《承(cheng)壓設備焊(han)(han)接工藝評定(ding)》附(fu)錄D要求，換(huan)熱管(guan)管(guan)頭要伸出管(guan)板(ban)組5mm。換(huan)熱管(guan)材料(liao)(liao)為(wei)SAF2205，規(gui)格(ge)為(wei)φ32mmx2.5mm；管(guan)板(ban)材料(liao)(liao)為(wei)Q345R，采用堆焊(han)(han)而(er)成，過(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)采用E309L-16焊(han)(han)條，耐蝕層(ceng)(ceng)采用E2209-16焊(han)(han)條，堆焊(han)(han)層(ceng)(ceng)厚(hou)度(du)為(wei)10mm，堆焊(han)(han)層(ceng)(ceng)化學成分見表4-45。焊(han)(han)前在對換(huan)熱管(guan)的(de)被焊(han)(han)管(guan)端(duan)進行清理，清除(chu)毛刺、油污物，用不銹鋼絲(si)刷將待焊(han)(han)部位的(de)表面(mian)及附(fu)近清理干凈(jing)，直至露出不銹鋼光(guang)澤，然后用丙酮液清洗。
4. 焊(han)接
焊(han)(han)接時(shi)先進行定位(wei)(wei)焊(han)(han)，不(bu)能直接在根部定位(wei)(wei)焊(han)(han)定位(wei)(wei)，需采用同材(cai)質的(de)小定位(wei)(wei)塊(kuai)(kuai)定位(wei)(wei)裝配，焊(han)(han)縫(feng)長度約3~5mm。定位(wei)(wei)塊(kuai)(kuai)定位(wei)(wei)好后(hou)，用貼紙密封坡口，背(bei)面(mian)充氬氣(qi)保護。采用直流正(zheng)接電源(yuan)，用φ0.8mm的(de) ER2209焊(han)(han)絲(si)，φ2.5～φ0.8mm的(de)鈰鎢極，氬氣(qi)（體(ti)積分(fen)數(shu)）99.99％，氣(qi)體(ti)流量8～10L／min，噴嘴直徑為12mm，焊(han)(han)接2層，第(di)2道焊(han)(han)縫(feng)的(de)引弧(hu)點應避開第(di)1道的(de)引弧(hu)和(he)熄弧(hu)點，焊(han)(han)接順序和(he)方位(wei)(wei)如圖4-19所(suo)示(shi)，道間(jian)溫度控制(zhi)在150℃以下。具體(ti)焊(han)(han)接參數(shu)見(jian)表(biao)4-46。
5. 焊接工藝要(yao)點
雙相不銹鋼焊接時，除了嚴格(ge)控制焊接參數(shu)外，還需嚴格(ge)遵(zun)照下列注(zhu)意事項和技術措(cuo)施，才能保證良好的(de)焊接質量。
a. 清(qing)理
采用(yong)機械或化學方法，對焊接(jie)坡(po)口及(ji)兩側(ce)的氧化皮、油脂、灰塵、水和污染物(wu)等(deng)進行徹底清理，以減少(shao)焊縫(feng)中(zhong)的H含量(liang)，防(fang)止氫(qing)致裂紋(wen)；清理工具如鋼(gang)絲刷(shua)(shua)、敲渣錘等(deng)須由不銹(xiu)鋼(gang)制(zhi)成(cheng)，打磨用(yong)砂輪也必須為專用(yong)于不銹(xiu)鋼(gang)的砂輪；焊接(jie)完成(cheng)后，立即使用(yong)專用(yong)的不銹(xiu)鋼(gang)絲刷(shua)(shua)趁熱擦刷(shua)(shua)焊縫(feng)表(biao)面，消(xiao)除焊縫(feng)表(biao)面的氧化色(se)，以防(fang)止焊接(jie)接(jie)頭(tou)耐蝕(shi)性下降。
b. 引弧(hu)和(he)熄弧(hu)
嚴禁在管板上引弧。熄(xi)弧時，弧坑要填(tian)滿，過(guo)渡要平滑(hua)，不(bu)應(ying)有(you)明顯凸棱和凹(ao)陷。
c. 氣體保護(hu)
采用(yong)大直徑噴嘴(zui)，加(jia)大保(bao)護(hu)氣(qi)體流量，提高(gao)氣(qi)體保(bao)護(hu)效果。
d. 防變形措施
為防止管板變(bian)形(xing)，焊接時應(ying)從中(zhong)心向四周以對稱放射狀向外焊接。
二、焊接試板檢驗
換(huan)熱管(guan)管(guan)板焊(han)接試板檢查，首先(xian)需外觀檢查焊(han)縫表面(mian)是(shi)否平整(zheng)光滑、波紋細密以及有無(wu)肉眼(yan)可見焊(han)接缺(que)陷。
1. 滲透檢測(ce)
按照JB/T 4730-2005對換熱管管板10個焊接接頭進行100％檢測（PT），沒有發現氣孔和裂紋等缺陷，檢驗合格。
2. 宏觀金(jin)相(xiang)檢查
按照NB/T 47014-2011取呈對角線位置的2個管接頭切開，兩切口互相垂直。切口一側面通過換熱管中心線，對兩接頭中4個剖面的8個觀察面進行檢查（其中包括1個取自收弧處）。將宏觀金相試樣的檢查面磨光，使焊縫區與熱影響區界限清晰，采用10倍放大鏡進行檢驗，焊縫根部焊透，沒有裂紋、未熔合。然后測定8個金相檢查面上每個角焊縫的厚度為2.0～2.2mm，大于合格值1.7mm，宏觀檢驗合格。
3. 金相組織檢驗
對換(huan)熱管、管板堆(dui)焊(han)(han)層和焊(han)(han)縫進行了金相(xiang)(xiang)檢驗(yan)，金相(xiang)(xiang)鐵素組織用網絡交點技術法對鐵素體(ti)(ti)(ti)測定，管材鐵素體(ti)(ti)(ti)約占50％；管板堆(dui)焊(han)(han)層中鐵素體(ti)(ti)(ti)含量約為(wei)35％；焊(han)(han)縫中鐵素體(ti)(ti)(ti)含量約為(wei)40％，滿(man)足技術要(yao)求(qiu)的30％～61％。沒(mei)有出現脆硬組織，且得到(dao)了細小均勻的兩(liang)相(xiang)(xiang)混合(he)組織。試(shi)件(jian)分兩(liang)層焊(han)(han)接(jie)，一次焊(han)(han)接(jie)熱影響區(qu)經受兩(liang)次焊(han)(han)接(jie)熱循環(huan)，不(bu)僅促(cu)進了奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)的進一步轉變，還細化了晶粒。
4. 顯(xian)微硬度(du)試(shi)驗
從剩余的管頭(tou)上取試樣(yang)進(jin)行顯(xian)微硬度試驗，采用(yong)HVS-50型數(shu)顯(xian)維(wei)氏硬度計測(ce)(ce)量(liang)接頭(tou)的顯(xian)微硬度，測(ce)(ce)量(liang)時從換(huan)熱管側、焊縫金屬到(dao)管板側依(yi)次進(jin)行測(ce)(ce)量(liang)，測(ce)(ce)定(ding)結果：硬度HV為247.2、258.1和276.8，無淬硬傾向(xiang)，滿足(zu)技術要求。
三、產品(pin)焊接
經(jing)過對SAF2205 雙相(xiang)不銹鋼換熱(re)管(guan)(guan)管(guan)(guan)板(ban)焊(han)(han)接(jie)工藝(yi)(yi)評定試分析，確定焊(han)(han)接(jie)工藝(yi)(yi)的(de)正確性，為管(guan)(guan)板(ban)焊(han)(han)接(jie)提供了(le)有力保障(zhang)，將此焊(han)(han)接(jie)工藝(yi)(yi)運(yun)用(yong)在實際產品(pin)換熱(re)器管(guan)(guan)板(ban)的(de)焊(han)(han)接(jie)生產，焊(han)(han)后經(jing)0.2MPa壓縮空氣試漏、100％PT檢(jian)測（I級），全(quan)部合格。
焊接換熱器管板(ban)時，焊接操(cao)作(zuo)要(yao)注意：
1. 要控制好焊槍傾(qing)角和送絲(si)角度，機頭需水平(ping)放(fang)置在鎢(wu)極的稍前(qian)下方，一般焊槍鎢(wu)極對準坡(po)(po)口的外邊緣(yuan)1/3處(chu)，送絲(si)貼著管壁與坡(po)(po)口的根部為最佳角度。
2. 控制好開關。焊接過程中根據情況不斷調節電弧長度，防止出現未熔合、鎢(wu)極打管板(ban)等情況。
管束裝置（主要(yao)(yao)是換熱器管板(ban)焊(han)接(jie)件）經過3個月的(de)使(shi)(shi)用，運行穩定，滿足使(shi)(shi)用要(yao)(yao)求(qiu)。說明選用自動脈沖鎢極氬弧焊(han)的(de)焊(han)接(jie)工藝(yi)和(he)確定的(de)操作要(yao)(yao)點是合理(li)(li)的(de)，保證了焊(han)縫金屬獲得較(jiao)理(li)(li)想的(de)相比例(li)，防(fang)止焊(han)縫脆性和(he)裂紋的(de)產(chan)生。
