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。


  雙相不銹鋼焊接時,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(hua)物(wu)的(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu),當焊(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)鐵素體(ti)(ti)數(shu)量過(guo)多或(huo)為純鐵素體(ti)(ti)組(zu)織時,很容易(yi)(yi)有氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu),這(zhe)是由(you)于在高(gao)溫(wen)時,氮(dan)(dan)(dan)在鐵素體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)溶解(jie)度(du)增(zeng)(zeng)加(jia),快(kuai)速冷卻時溶解(jie)度(du)又下降的(de)(de)(de)緣故。尤(you)其在靠近焊(han)縫表面的(de)(de)(de)部(bu)位(wei),由(you)于氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)損失,使鐵素體(ti)(ti)量增(zeng)(zeng)加(jia),氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)更容易(yi)(yi)析(xi)(xi)出(chu),這(zhe)對焊(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕性有直接的(de)(de)(de)影響。焊(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)若(ruo)是健全的(de)(de)(de)兩相組(zu)織,氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)量很少。因此,為了增(zeng)(zeng)加(jia)焊(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)數(shu)量,在填充金(jin)屬(shu)(shu)(shu)中提(ti)高(gao)鎳、氮(dan)(dan)(dan)元素是有效的(de)(de)(de)。


  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。相(xiang)的(de)(de)(de)(de)析出(chu),一般(ban)說(shuo)焊(han)(han)接(jie)時(shi)采用較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)和(he)較(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)冷卻(que)速(su)度(du)(du)有利于奧(ao)氏體的(de)(de)(de)(de)轉變,減少(shao)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體量。但是熱(re)(re)(re)輸(shu)人(ren)過(guo)(guo)高(gao)和(he)冷卻(que)速(su)度(du)(du)過(guo)(guo)慢(man)又(you)會(hui)帶來金(jin)屬間相(xiang)的(de)(de)(de)(de)析出(chu)問題。一般(ban)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬不常發(fa)現(xian)有。相(xiang)析出(chu),但在焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)或熱(re)(re)(re)輸(shu)人(ren)選用不合適時(shi),也(ye)有可能出(chu)現(xian)。相(xiang)。用較(jiao)(jiao)高(gao)鎳的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)條(tiao)25.10.4.LR焊(han)(han)接(jie)超(chao)級(ji)(ji)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)SAF2507時(shi),如熱(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)過(guo)(guo)高(gao),發(fa)現(xian)有σ相(xiang)的(de)(de)(de)(de)析出(chu)(圖2-14)。這(zhe)是因為過(guo)(guo)低(di)的(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體量會(hui)集中較(jiao)(jiao)多的(de)(de)(de)(de)鉻、鉬等元素(su),促進金(jin)屬間相(xiang)的(de)(de)(de)(de)析出(chu)。對超(chao)級(ji)(ji)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)而言,一般(ban)熱(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)控制(zhi)在0.5~1.5kJ/mm范圍,不超(chao)過(guo)(guo)上(shang)限(xian),含(han)鎢(wu)和(he)銅的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)不超(chao)過(guo)(guo)1.0kJ/mm時(shi)(尤其焊(han)(han)薄板),不會(hui)發(fa)生因金(jin)屬間相(xiang)析出(chu)使韌性下降。這(zhe)說(shuo)明超(chao)級(ji)(ji)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang),尤其是含(han)鎢(wu)、銅的(de)(de)(de)(de)超(chao)級(ji)(ji)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)對高(gao)熱(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)敏(min)感。


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  綜上所述,為了獲得最(zui)佳的(de)(de)(de)(de)性能(neng)結(jie)果,一般必(bi)須采用足(zu)夠高(gao)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)以保(bao)證在(zai)焊(han)縫(包括(kuo)熱(re)(re)(re)影響區(qu))奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)再(zai)形成(cheng),通(tong)常焊(han)縫金屬的(de)(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)量控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)60%~70%范圍,但是為防止析(xi)出相也不(bu)(bu)希望(wang)過高(gao)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)人(ren),熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)0.5~2.0kJ/mm,最(zui)高(gao)層(ceng)(ceng)間溫度(du)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)150℃為好(hao)(hao)。表2-16是Sandvik推薦的(de)(de)(de)(de)三種(zhong)典型雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹鋼和超級雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)焊(han)接熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)。熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)人(ren)與材(cai)料的(de)(de)(de)(de)厚(hou)(hou)度(du)也有(you)關,如對(dui)薄壁(bi)管(t=1.5mm)適宜的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)是小(xiao)(xiao)于(yu)0.5kJ/mm,對(dui)厚(hou)(hou)壁(bi)管最(zui)好(hao)(hao)選用接近(jin)上限的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)人(ren)值。對(dui)于(yu)厚(hou)(hou)度(du)不(bu)(bu)小(xiao)(xiao)于(yu)25mm的(de)(de)(de)(de)材(cai)料,尤(you)其要注意(yi)層(ceng)(ceng)間溫度(du)的(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi),心部的(de)(de)(de)(de)溫度(du)往往高(gao)于(yu)表面,根部的(de)(de)(de)(de)沖擊值可能(neng)會(hui)降低。


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