為了(le)使焊接接頭(tou)熱影響區各項(xiang)性能指(zhi)標與其他(ta)部位相同(tong),可(ke)采(cai)取(qu)下(xia)列措施。


一、焊接方法(fa)的選擇


 在選擇(ze)焊(han)接方法時應(ying)遵循(xun)如下原(yuan)則。


 1. 避免(mian)使(shi)用(yong)過(guo)低或過(guo)高(gao)的焊接(jie)熱輸入(ru)


    過低的熱輸會使奧氏體相析出大量減少,甚至形成純鐵素體組織,工藝和使用性能大幅度降低。因此,電子束焊和等離子弧焊應避免采用。過高的熱輸人會使焊縫金屬和熱影響高溫區(HTHAZ)晶粒粗大,韌性下降。一旦由于過熱導致大晶粒鐵素體,就很難保持或恢復雙相不銹鋼的優良性能。除電渣焊不能采用外,熔化極氬弧焊(GMAW、MIG)、埋弧焊(SAW)在使用上也將受到限制。


 2. 適宜使(shi)用多層焊


    多(duo)層焊(han)(han)的(de)后(hou)續焊(han)(han)縫的(de)熱輸入對前道(dao)(dao)焊(han)(han)縫再一(yi)次進(jin)行焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱循(xun)環、使焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱影響區的(de)奧氏體相進(jin)一(yi)步析出(chu),增加(jia)奧氏體相數量且能(neng)細化(hua)鐵素(su)體晶粒,減少碳化(hua)物和氮化(hua)物從晶內(nei)和晶界析出(chu)。接(jie)(jie)(jie)頭的(de)性(xing)能(neng)得到改善(shan),所以選(xuan)擇(ze)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法時,應考慮滿足多(duo)層焊(han)(han)的(de)要求,多(duo)道(dao)(dao)次和低熔敷率。


 3. 避免使用熱處理(li)


    雙相不(bu)銹鋼管焊接接頭若需要通過熱處理改善性能時,不僅困難而且受限制。固溶處理的溫度很高,達1000~1050℃,這是其困難的一面。雙相不銹鋼的中溫敏化問題在焊接時一般不會出現。若要采用中溫消除應力處理時,由于保溫時間長(約2h),使用會受到鋼種本身的限制。


 4. 經濟性


    雙相不(bu)銹(xiu)鋼設備多為單件,小批量生產,在選用焊接方法時,應考慮其經濟合理,維修方便。


    雙相不銹鋼管常用的方法有焊條電弧焊和鎢極氬弧焊兩種。焊條電弧焊適用于全方位的焊接,通用性和靈活性較好,是簡便易行、大量使用的方法。就雙相不銹鋼而言,鈦型(金紅石型)藥皮焊條比堿性焊條的焊接性要好,前者有良好的脫渣性,尤其對于管子根部焊道的脫渣有利,但是對焊件的低溫力學性能尤其是韌性有要求時,仍需要考慮采用堿性焊條。為防止產生氣孔,焊前焊條需經250~350℃/2h的烘烤,或者是采用超耐潮焊條。鎢極氬弧焊通常用于管接頭的根部焊道,或用于管道的自動焊接,也常用于薄板或管和管板接頭的焊接。此方法能保證焊件有很好的力學性能,尤其是低溫韌性。保護氣體通常采用純Ar或Ar+2%N2作為保護氣體,在單面焊雙面成形焊接時,不論采用何種接頭形式,背面保護氣體是必要的,通常采用純Ar或Ar+5%N2


    至于埋弧(hu)焊(han)(han)(han),近年也有使用此方(fang)法焊(han)(han)(han)接(jie)較厚的雙相不(bu)銹鋼(gang),埋弧(hu)焊(han)(han)(han)的問題是稀(xi)(xi)釋(shi)率較大,采用合(he)適的坡(po)口形式,正確(que)的熱輸入以及嚴格控制道(dao)間(jian)溫度,可(ke)以對稀(xi)(xi)釋(shi)率加(jia)以控制。當焊(han)(han)(han)接(jie)厚壁件時,最初熔(rong)敷的幾層焊(han)(han)(han)道(dao)金屬(shu)因稀(xi)(xi)釋(shi)率較大,鐵素體量(liang)增加(jia),加(jia)之冷卻速(su)度過慢,有可(ke)能使焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)和(he)焊(han)(han)(han)接(jie)熱影響區脆(cui)化。與前兩種(zhong)焊(han)(han)(han)接(jie)法相比,此法焊(han)(han)(han)接(jie)雙相不(bu)銹鋼(gang)用得不(bu)多。



二、焊接順序


   接(jie)(jie)觸腐蝕介質(zhi)的焊縫(feng)(feng)要最先施焊;對(dui)于單道(dao)焊縫(feng)(feng),則在非接(jie)(jie)觸工作介質(zhi)面的焊縫(feng)(feng)上,加(jia)焊一層(ceng)工藝焊縫(feng)(feng),對(dui)于多(duo)層(ceng)焊時(shi),除了(le)用小的焊接(jie)(jie)熱(re)輸(shu)入的多(duo)層(ceng)多(duo)道(dao)焊外,必要時(shi)也(ye)可增加(jia)工藝焊縫(feng)(feng)來(lai)改(gai)善工作焊縫(feng)(feng)的熱(re)影(ying)響(xiang)區性能。



三、焊接材料


    對于含氮的雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼的填充材料,通常采用比母材高的鎳和母材相同的含氮量,以保證焊縫金屬有足夠的奧氏體量。目前采用的填充材料一般都是在提高鎳的基礎上,再加人與母材含量相當的氮,控制焊縫金屬的奧氏體量為60%~70%。為防止焊縫表面區域因擴散而損失氮,通常在氬氣保護氣體中加入2%N2(GTAW)。瑞典Sandvik廠的焊接材料見表7-14。為防止氣孔和焊接氫致裂紋,需要嚴格控制焊接材料中氫的含量;當要求焊縫金屬具有較高的韌性并進行全位置焊接時,應選用堿性焊條(焊條電弧焊時);當對焊縫金屬有特殊耐蝕要求時,還需使用超級雙相不銹鋼成分堿性焊條(焊條電弧焊時)。


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注:1. TIG-鎢極氬(ya)(ya)弧焊(han)(han)(han);MIG-熔化(hua)極氬(ya)(ya)弧焊(han)(han)(han);SAW一埋弧焊(han)(han)(han);SMAW一焊(han)(han)(han)條電(dian)(dian)弧焊(han)(han)(han):FCAW一藥芯(xin)焊(han)(han)(han)絲電(dian)(dian)弧焊(han)(han)(han)。

       2. 填充金屬牌號后的符號:1焊絲(si);1R鈦(tai)型焊條(tiao);1B堿性焊條(tiao);1T藥芯焊絲(si)。



四、焊接裂紋(wen)敏感性(xing)


   近年一些學者作出不(bu)銹(xiu)鋼的(de)熔合區(qu)凝固裂(lie)紋敏(min)感性與(yu)Crea/Nicg比(bi)值為1.5~2.0時,裂(lie)紋總長度(du)最(zui)小的(de)結論,也就是說當(dang)焊縫金屬(shu)處于兩相凝固區(qu)時,對凝固裂(lie)紋最(zui)不(bu)敏(min)感。






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