雙相不銹鋼管焊接的主要問題是“使用焊接性”,因為雙相不銹鋼管對焊接熱裂紋、冷裂紋不敏感。但經過焊接之后,熱影響區(HAZ)緊鄰熔合線的部分,鐵素體晶粒急劇長大。奧氏體消失,形成單相鐵素體組織,塑性和韌性極低;再加上早期的雙相不銹鋼管碳含量較高,因而在粗大的鐵素體晶界容易析出碳化物,導致耐應(ying)力腐(fu)蝕、點腐蝕和晶間(jian)腐蝕性能下降。
1. 雙相不銹鋼管(guan)焊縫相的(de)(鐵素(su)體相與奧氏體相)比(bi)例
焊(han)縫(feng)在焊(han)后自然冷(leng)卻條件下,由于相對于母(mu)材,熔池體(ti)積很(hen)(hen)小,其(qi)冷(leng)卻速(su)度很(hen)(hen)快,熔化(hua)的(de)焊(han)縫(feng)金屬沿(yan)著(zhu)熱傳(chuan)導方向,向焊(han)縫(feng)中(zhong)心(xin)呈柱狀、樹枝狀結晶。這時結晶方向性(xing)很(hen)(hen)明(ming)顯,并發生合金元素的(de)偏析,組織不穩定,在隨后的(de)冷(leng)卻過程中(zhong),容易發生組織轉變(bian)和析出(chu)金屬間相。如前所(suo)述,雙相和超(chao)級雙相不銹鋼(gang)管焊(han)后直接使用(不進行(xing)焊(han)后固(gu)溶熱處理),配套焊(han)材其(qi)鎳含(han)量比(bi)母(mu)材高約(yue)2%,故其(qi)焊(han)縫(feng)組織的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)含(han)量比(bi)母(mu)材的(de)高(為60%~70%)。
在正常(chang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)參數和焊(han)(han)(han)(han)后(hou)自然冷卻條件(jian)下(xia),配套的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)材(cai)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬可以達到(dao)要求(qiu)的(de)(de)相(xiang)比例(FN=30%~70%),焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)力學性(xing)能(neng)(neng)、耐腐蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)可以適應雙(shuang)相(xiang)鋼(gang)的(de)(de)要求(qiu);但是(shi)當采用(yong)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸(shu)入較(jiao)小(xiao)或(huo)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)截面(mian)厚(hou),焊(han)(han)(han)(han)后(hou)冷卻速度較(jiao)快(kuai),焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)的(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)的(de)(de)轉變來不及(ji)充(chong)分(fen)進行,那么焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)的(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)可能(neng)(neng)會超過(guo)70%。另一(yi)方面(mian),熱(re)(re)輸(shu)入過(guo)大或(huo)者(zhe)填充(chong)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料較(jiao)少,就可能(neng)(neng)加大母(mu)材(cai)的(de)(de)(熔化)稀(xi)釋作(zuo)用(yong),從(cong)而降低焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬的(de)(de)鎳含量,同樣會使焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)的(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)量增高(gao),出現鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)量過(guo)高(gao)的(de)(de)現象。較(jiao)高(gao)的(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)通(tong)常(chang)表(biao)現為(wei),低韌性(xing)和耐腐蝕(shi)性(xing)欠佳。在焊(han)(han)(han)(han)后(hou)自然冷卻狀態下(xia),如不能(neng)(neng)防止焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)高(gao)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)含量時,通(tong)常(chang)采取固(gu)溶(1050~1100℃)退火處理,使焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)像(xiang)母(mu)材(cai)一(yi)樣,通(tong)過(guo)熱(re)(re)處理達到(dao)較(jiao)為(wei)理想(xiang)的(de)(de)相(xiang)比例。所(suo)以焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)管,預先一(yi)定要根(gen)據(ju)板厚(hou)和焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)選擇合適的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸(shu)入,以及(ji)確定焊(han)(han)(han)(han)后(hou)是(shi)否(fou)進行熱(re)(re)處理。
雙相不(bu)銹(xiu)鋼管焊(han)接(jie)(jie)要力求(qiu)使焊(han)縫金(jin)(jin)屬、熱影響區(qu)金(jin)(jin)屬與基(ji)體金(jin)(jin)屬具(ju)(ju)有相同的(de)韌性及抗腐蝕性能(neng)。焊(han)接(jie)(jie)時應(ying)防止生成過多的(de)鐵(tie)素體。如果焊(han)接(jie)(jie)工藝能(neng)夠保證(zheng)焊(han)縫金(jin)(jin)屬、熱影響區(qu)金(jin)(jin)屬的(de)奧(ao)氏體、鐵(tie)素體比例為1:1,就(jiu)能(neng)使產品具(ju)(ju)有很好(hao)的(de)抗腐蝕性能(neng)與機械(xie)性能(neng)。
2. 雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)管焊接可能遇到(dao)的問題
①. 鐵素(su)體含量過高,從而降低了韌性,導致開裂;
②. 熱影響區(qu)晶(jing)粒長大(da);
③. 相(鐵素體(ti)相與奧(ao)氏體(ti)相)形成比例不佳,碳化(hua)物析出(chu)導致抗(kang)腐(fu)蝕性降低(di);
④. 氮(dan)鉻化合物析出,導致抗腐蝕性能(neng)降低。
克服上述問題的方(fang)法(fa):
①. 選擇含鎳高的焊(han)材(焊(han)絲(si));
②. 控制熱量(liang)輸人速度;
③. 多層焊時(shi),控制層間溫度(du)小于200℃.

