超低碳雙相不銹鋼管的出現,再加上氮作為奧氏體形成元素的發現,促進雙相不銹(xiu)鋼(gang)焊接接頭、熱影響區,在高溫下形成的單相鐵素體冷卻時,發生逆轉變并形成足夠的奧氏體,從而既改善了焊接熱影響區的塑性、韌性,同時又保持了雙相鋼的抗應力腐蝕、點腐蝕的優良特性。盡管新型的超低碳含氮的雙相不銹鋼的焊接性得到了實質性的改善,但是雙相鋼的供貨狀態、使用的焊接材料、焊接工藝及參數等仍然是焊接接頭耐腐蝕性能、力學性能,即使用焊接性是關鍵。
1. 雙相不銹鋼(gang)管焊接方法
雙相不銹鋼管焊接方法與奧氏體不銹鋼相似,焊接方法應根焊件結構厚度及相關條件的經濟性來選擇。可以選用的焊接方有:手工焊(SMAW),氣體保護鎢極電弧焊(GTAW),氣體保護金屬(熔化)極電弧焊(GMAW),藥芯焊絲電弧焊(FCAW),埋弧焊(SAW),等離子電弧焊(PAW)等。
對于雙相不銹鋼管焊接常用的焊接方法有:鎢極氬(ya)弧焊、熔化極氣體保護焊、等離(li)子(zi)電弧焊和埋弧焊。
2. 雙相不銹鋼管焊(han)接(jie)工藝要點
①. 預熱和層間溫度
除了(le)在大拘(ju)束度(du)下,可能引起高鐵素體(ti)組織(焊(han)縫(feng)、熱影響區)開裂(lie)(氫致裂(lie)紋)之外,雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管和超(chao)級雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)(bu)(bu)需要(yao)預(yu)(yu)熱。對于大拘(ju)束度(du)焊(han)件推(tui)薦預(yu)(yu)熱到150℃。對于23%Cr無Mo雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和22%Cr雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),層(ceng)間溫度(du)不(bu)(bu)(bu)應超(chao)過200℃。對25%Cr雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管和超(chao)級雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),層(ceng)間溫度(du)不(bu)(bu)(bu)應超(chao)過150℃。為了(le)獲得最(zui)佳的(de)(de)焊(han)縫(feng)金屬性(xing)能,超(chao)級雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管推(tui)薦使用的(de)(de)最(zui)高預(yu)(yu)熱溫度(du)為100℃。在采用焊(han)后(hou)固(gu)溶處理的(de)(de)情況下,不(bu)(bu)(bu)要(yao)求限制層(ceng)間溫度(du)。
②. 焊后(hou)熱(re)處理(li)
雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)管不(bu)需要(yao)焊(han)后(hou)消除應(ying)(ying)(ying)(ying)力處(chu)(chu)理(li)(li),而(er)且進(jin)(jin)行(xing)這樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)可(ke)能是有害的(de)(de)(de)。因(yin)為它可(ke)使雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)析出金(jin)(jin)屬間相(xiang),降低(di)韌性和(he)(he)(he)耐(nai)(nai)蝕(shi)性。但如果由(you)于焊(han)件處(chu)(chu)于高應(ying)(ying)(ying)(ying)變狀態或存在(zai)導致(zhi)耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性降低(di)和(he)(he)(he)塑(su)性降低(di)的(de)(de)(de)有害相(xiang)變,使焊(han)件質量(liang)降低(di),這樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)焊(han)件通常應(ying)(ying)(ying)(ying)該(gai)進(jin)(jin)行(xing)固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)。23%Cr無Mo雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)和(he)(he)(he)22%Cr雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)應(ying)(ying)(ying)(ying)該(gai)在(zai)1050~1100℃的(de)(de)(de)溫(wen)度下進(jin)(jin)行(xing)固溶(rong)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)。而(er)25%Cr 雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)和(he)(he)(he)超級雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)要(yao)求固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)溫(wen)度為1070~1120℃.當匹(pi)配的(de)(de)(de)焊(han)縫金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)化學(xue)成分(Ni=8%~10%)高于焊(han)件化學(xue)成分時(shi),應(ying)(ying)(ying)(ying)該(gai)選擇給定(ding)的(de)(de)(de)溫(wen)度上限。加熱(re)應(ying)(ying)(ying)(ying)該(gai)盡(jin)可(ke)能快(kuai),固溶(rong)退火之后(hou)立即進(jin)(jin)行(xing)水淬。焊(han)后(hou)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)最有效的(de)(de)(de)加熱(re)方法是感應(ying)(ying)(ying)(ying)加熱(re)。保溫(wen)時(shi)間5~30min,應(ying)(ying)(ying)(ying)該(gai)足以(yi)恢(hui)復相(xiang)平衡(heng),包括金(jin)(jin)屬間相(xiang)(特別是σ相(xiang)和(he)(he)(he)x相(xiang))的(de)(de)(de)溶(rong)解。
③. 清(qing)理和鈍化
焊后的(de)(de)表面(mian)清理及焊縫附(fu)近的(de)(de)酸(suan)洗鈍化處(chu)理可采用(yong)標準不(bu)銹鋼的(de)(de)清理作業。
3. 保持焊后抗腐蝕性(xing)能的方(fang)法
①. 控制焊(han)接(jie)時焊(han)料的(de)飛(fei)濺物、雜質、氧化物的(de)形成,因為(wei)這些(xie)物質會降低(di)抗(kang)點蝕與抗(kang)間隙腐蝕的(de)能(neng)力(li)。
②. 如果可能,焊后應清洗焊縫及周圍區域;如果不可能清洗,則在焊接時,應控制保護氣體的含氧量在10×10-6~25×10-6之間。為了加強熔化極氣體保護焊的電弧穩定性及金屬滲透性,可在保護氣氬氣中添加少量的二氧化碳或氧氣。雙相不銹鋼氣體保護焊焊接用的保護氣體見表6-9。

③. 應采取背面保護,焊管(guan)則(ze)應通入內保護氣體。

