不平衡和不完全的冶金反應和快速結晶過程,使焊縫存在著成分和組織的不均性,所以組織是不穩定的。在多層焊縫或者雖然是單道焊縫,焊后經熱處理或在某一溫度下長期使用,便有可能發生組織轉變和析出有害的金屬間化合物或碳、氮化物。對于雙(shuang)相不銹鋼焊縫來說,雖然化學成分與母材相比增加了鎳的含量,焊縫中鐵素體相較低,從而減低了金屬間相析出的傾向和金屬間相引起的有害作用,但是由于焊縫中鉻、鎳、鉬、氮等合金元素在兩相中的分配極不均勻,特別是氮,在奧氏體中以過飽和狀態存在而鐵素體相中氮的含量很少,更增加了組織的不穩定性。


  雙相不銹鋼(gang)焊(han)接時,有可能發生三種類型的析出,嚴重時會降低鋼的耐腐蝕性和韌性。這些析出相是:鉻的氮化物(Cr2N、CrN);二次奧氏體(Y2);金屬間相(σ相等)。


 關于氮(dan)(dan)(dan)化物(wu)的析出(chu),當焊縫金(jin)屬(shu)鐵素(su)體(ti)(ti)數量過多(duo)或為(wei)(wei)純鐵素(su)體(ti)(ti)組織時(shi),很容(rong)易有氮(dan)(dan)(dan)化物(wu)的析出(chu),這是(shi)由(you)于在高(gao)溫(wen)時(shi),氮(dan)(dan)(dan)在鐵素(su)體(ti)(ti)中(zhong)的溶解(jie)度(du)增(zeng)加(jia),快速冷卻時(shi)溶解(jie)度(du)又下降的緣故。尤其在靠近焊縫表面(mian)的部位,由(you)于氮(dan)(dan)(dan)的損失,使鐵素(su)體(ti)(ti)量增(zeng)加(jia),氮(dan)(dan)(dan)化物(wu)更容(rong)易析出(chu),這對焊縫金(jin)屬(shu)的耐腐(fu)蝕性有直接(jie)的影響。焊縫金(jin)屬(shu)若是(shi)健全(quan)的兩相組織,氮(dan)(dan)(dan)化物(wu)的析出(chu)量很少(shao)。因此,為(wei)(wei)了增(zeng)加(jia)焊縫金(jin)屬(shu)的奧氏體(ti)(ti)數量,在填充金(jin)屬(shu)中(zhong)提(ti)高(gao)鎳、氮(dan)(dan)(dan)元素(su)是(shi)有效的。


  關于二次奧氏體的析出,這在含氮量高的超級雙相不銹鋼(0.3%N2)多層焊接時會出現。由于后續焊道的再加熱,特別是先采用低的熱輸入,后續焊道又采用高的熱輸入時,部分鐵素體會轉變成細小分散的二次奧氏體(Y2).這種Y2也和氮化物一樣會降低焊縫的耐腐蝕性能。


  關于(yu)。相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu),一般(ban)說焊接(jie)時采(cai)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)高的(de)熱(re)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)和較(jiao)低(di)(di)的(de)冷(leng)(leng)卻(que)速度(du)有利(li)于(yu)奧氏體(ti)的(de)轉變,減少焊縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)量。但是(shi)熱(re)輸(shu)(shu)(shu)人過高和冷(leng)(leng)卻(que)速度(du)過慢又會(hui)帶來(lai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)間相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)問(wen)題。一般(ban)焊縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)不(bu)(bu)常發(fa)現有。相(xiang)(xiang)(xiang)析(xi)(xi)(xi)出(chu),但在焊接(jie)材料或(huo)熱(re)輸(shu)(shu)(shu)人選用(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)合適時,也有可能出(chu)現。相(xiang)(xiang)(xiang)。用(yong)(yong)(yong)較(jiao)高鎳的(de)焊條(tiao)25.10.4.LR焊接(jie)超(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)SAF2507時,如熱(re)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)過高,發(fa)現有σ相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(圖(tu)2-14)。這是(shi)因(yin)為(wei)過低(di)(di)的(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)量會(hui)集中較(jiao)多的(de)鉻、鉬等元素(su)(su),促進金(jin)(jin)屬(shu)(shu)間相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)。對超(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)而言,一般(ban)熱(re)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)控制在0.5~1.5kJ/mm范(fan)圍(wei),不(bu)(bu)超(chao)(chao)過上限,含鎢和銅(tong)的(de)鋼(gang)不(bu)(bu)超(chao)(chao)過1.0kJ/mm時(尤(you)其焊薄板(ban)),不(bu)(bu)會(hui)發(fa)生因(yin)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)間相(xiang)(xiang)(xiang)析(xi)(xi)(xi)出(chu)使韌(ren)性(xing)下降(jiang)。這說明超(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang),尤(you)其是(shi)含鎢、銅(tong)的(de)超(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)對高熱(re)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)敏(min)感。


圖 14.jpg


  綜上所述,為(wei)了獲得最(zui)佳的(de)(de)(de)(de)(de)性能結(jie)果,一般(ban)必須采用(yong)足夠高的(de)(de)(de)(de)(de)熱輸(shu)(shu)(shu)入以保證在(zai)焊縫(包(bao)括熱影響區(qu))奧氏體的(de)(de)(de)(de)(de)再形成(cheng),通(tong)常(chang)焊縫金屬的(de)(de)(de)(de)(de)奧氏體量控制在(zai)60%~70%范圍,但是為(wei)防止析出相(xiang)也不(bu)希望過高的(de)(de)(de)(de)(de)熱輸(shu)(shu)(shu)人,熱輸(shu)(shu)(shu)入控制在(zai)0.5~2.0kJ/mm,最(zui)高層間溫度(du)(du)控制在(zai)150℃為(wei)好。表2-16是Sandvik推(tui)薦的(de)(de)(de)(de)(de)三種典型(xing)雙相(xiang)不(bu)銹鋼和超級雙相(xiang)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)焊接(jie)熱輸(shu)(shu)(shu)入。熱輸(shu)(shu)(shu)人與(yu)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)厚度(du)(du)也有關,如對薄壁管(t=1.5mm)適宜的(de)(de)(de)(de)(de)熱輸(shu)(shu)(shu)入是小(xiao)于(yu)(yu)(yu)0.5kJ/mm,對厚壁管最(zui)好選(xuan)用(yong)接(jie)近上限的(de)(de)(de)(de)(de)熱輸(shu)(shu)(shu)人值。對于(yu)(yu)(yu)厚度(du)(du)不(bu)小(xiao)于(yu)(yu)(yu)25mm的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao),尤(you)其要注意(yi)層間溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)控制,心部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)(du)往往高于(yu)(yu)(yu)表面(mian),根部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)沖(chong)擊值可能會降低。


16.jpg