1. 焊接方法的選擇


  由于雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)自身的冶金特點,在選擇焊接方法上應注意以下幾點。


①. 焊(han)接線能量(liang)和層間(jian)溫(wen)度


  過(guo)低的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)線(xian)能量(liang)會使奧氏體轉變量(liang)減(jian)少,甚至于會抑制(zhi)焊(han)(han)(han)(han)(han)后冷卻(que)過(guo)程的(de)鐵(tie)素體向(xiang)奧氏體的(de)轉變,而得(de)到單相(xiang)鐵(tie)素體組織,使其(qi)失去雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)特點(dian),使用性(xing)能大大降(jiang)低。因此(ci),激光焊(han)(han)(han)(han)(han)、電(dian)子束(shu)焊(han)(han)(han)(han)(han)和等(deng)離子焊(han)(han)(han)(han)(han)等(deng)高(gao)能束(shu)焊(han)(han)(han)(han)(han)不(bu)適于焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼。過(guo)高(gao)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)線(xian)能量(liang)會使金屬(shu)及熱影響區(qu)過(guo)熱區(qu)的(de)晶粒粗大,韌性(xing)降(jiang)低。SMAW、TIG、MIG可用來焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼。


  為了獲得雙相不(bu)銹鋼焊接(jie)接頭的最佳性能,除合理地選用焊接材料外、還必須選擇最佳的焊接線能量和層間溫度,通常將焊縫金屬的奧氏體含量控制在60%~70%。表3-43給出了三種典型的雙相不銹鋼推薦的最佳的焊接線能量和層間溫度。


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  表3-43 三種典型的(de)雙相不銹鋼推(tui)薦的(de)最佳的(de)焊接線能量(liang)和層間(jian)溫度鋼的(de)牌號


②. 適宜采用(yong)多(duo)層焊,多(duo)道次,低熔(rong)合比


③. 避(bi)免使用焊后熱處(chu)理


  因(yin)為焊后熱處(chu)理(li)存(cun)在諸多困難(nan)(nan),生產(chan)(chan)上難(nan)(nan)以實現。固(gu)溶處(chu)理(li)的(de)溫(wen)度太高(gao)(1000~1050℃),生產(chan)(chan)上很難(nan)(nan)實現。另外,中(zhong)溫(wen)處(chu)理(li)會導致脆化相析出,韌性和耐腐蝕性降低。




2. 雙相不(bu)銹鋼常用的焊(han)接(jie)方法


 焊(han)接雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼常用的(de)方法是(shi)焊(han)條電(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(SMAW)、埋弧(hu)(hu)焊(han)(SAW)、鎢(wu)極惰(duo)性氣(qi)體保護焊(han)(TIG)及熔化極惰(duo)性氣(qi)體保護焊(han)(MIG)等。


①. 焊條電弧(hu)焊


 焊(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)適用于(yu)全位置(zhi)焊(han)(han)接。對(dui)于(yu)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼而言,鈦型(xing)焊(han)(han)條(tiao)比(bi)堿(jian)性(xing)焊(han)(han)條(tiao)的焊(han)(han)接工藝性(xing)好(hao),尤其是(shi)脫(tuo)渣(zha)性(xing)能好(hao),這一點對(dui)多層焊(han)(han)很重要(yao),可以提高效(xiao)率和避免夾渣(zha)。但是(shi),鈦型(xing)焊(han)(han)條(tiao)比(bi)堿(jian)性(xing)焊(han)(han)條(tiao)得到的焊(han)(han)縫金屬的韌性(xing)較(jiao)差。所以,對(dui)于(yu)焊(han)(han)件有低溫性(xing)能要(yao)求時(shi)應采用堿(jian)性(xing)焊(han)(han)條(tiao)。


②. 鎢極(ji)惰(duo)性(xing)氣(qi)體保(bao)護(hu)焊


  鎢極惰性氣體保(bao)護焊(han)常(chang)用于(yu)根部焊(han)道的(de)焊(han)接(jie)(jie)或(huo)自(zi)動焊(han)接(jie)(jie),也常(chang)用于(yu)薄(bo)板或(huo)管板接(jie)(jie)頭的(de)焊(han)接(jie)(jie)。TIG焊(han)能(neng)夠保(bao)證焊(han)件有良(liang)好的(de)力學(xue)性能(neng),特別是低(di)溫韌性。一(yi)般(ban)TIG焊(han)的(de)熔(rong)敷效率較低(di),即使自(zi)動焊(han)也如(ru)此(ci)。


  焊時(shi)應使用(yong)(yong)純(chun)Ar或Ar+2%N2作(zuo)為(wei)保(bao)(bao)(bao)護氣(qi)體。但V形坡口根部焊接且(qie)雙面成形時(shi),背面需(xu)用(yong)(yong)保(bao)(bao)(bao)護氣(qi)體保(bao)(bao)(bao)護,且(qie)用(yong)(yong)Ar+5%N2作(zuo)為(wei)保(bao)(bao)(bao)護氣(qi)體,因(yin)為(wei)焊縫表面容易(yi)失氮。


  應當(dang)推(tui)薦使用(yong)Ar+N,混(hun)(hun)合(he)氣(qi)體(ti)(ti)作為(wei)雙相(xiang)不銹鋼TIG焊(han)的(de)(de)(de)保(bao)護氣(qi)體(ti)(ti)。因為(wei)為(wei)了保(bao)證(zheng)雙相(xiang)不銹鋼焊(han)縫金屬中奧氏(shi)體(ti)(ti)占(zhan)優勢,焊(han)縫金屬的(de)(de)(de)鉻當(dang)量(liang)(liang)/鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)之比(bi)應比(bi)母材小(xiao)。若使用(yong)Ar+N,混(hun)(hun)合(he)氣(qi)體(ti)(ti),則(ze)可使焊(han)縫金屬增(zeng)N,N是強奧氏(shi)體(ti)(ti)形成元素(su),焊(han)縫金屬增(zeng)N就(jiu)等于(yu)增(zeng)大了鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang),間接地達(da)到了使鉻當(dang)量(liang)(liang)/鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)之比(bi)變小(xiao)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。實踐證(zheng)明(ming),在(zai)保(bao)護氣(qi)中加氮氣(qi)后(hou),焊(han)縫金屬中的(de)(de)(de)N含量(liang)(liang)和奧氏(shi)體(ti)(ti)含量(liang)(liang)都增(zeng)加了,見表(biao)3-44.


  表(biao)3-44 保護氣(qi)體中(zhong)N2含(han)量對焊(han)縫金屬中(zhong)的N含(han)量和奧氏(shi)體含(han)量的影(ying)響


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③. 埋弧焊


  埋弧焊可以用于雙相不銹鋼厚板的焊接,埋弧焊的問題是熔合比比較大,可以通過調整坡口形式、正確地選擇焊接線能量以及層間溫度,對熔合比加以控制。厚壁件的焊接,前幾道由于熔合比比較大,焊縫金屬鐵素體含量可能太大,加之冷卻速度慢,晶粒粗大,有可能使焊縫金屬和焊接熱影響區發生脆化。這一點可以用調整焊接材料,即前幾道熔合比較大時,采用鎳當量大的焊接材料。


3. 多層(ceng)焊(han)和工藝焊(han)縫


  如前所述,采用(yong)(yong)SMAW法進行多層焊(han)(han)時(shi),由于(yu)后道焊(han)(han)縫對前道焊(han)(han)縫的熱(re)處理作(zuo)用(yong)(yong),焊(han)(han)縫金屬中(zhong)的鐵(tie)素體(ti)會(hui)(hui)進一步轉變成奧(ao)氏(shi)體(ti),成為以奧(ao)氏(shi)體(ti)占優勢的兩相組(zu)織(zhi);毗鄰焊(han)(han)縫的焊(han)(han)接熱(re)影響區組(zu)織(zhi)中(zhong)的奧(ao)氏(shi)體(ti)含量也(ye)會(hui)(hui)由于(yu)多次(ci)加(jia)熱(re)而(er)增多,從而(er)使(shi)整個焊(han)(han)接接頭的組(zu)織(zhi)和性能(neng)顯著改善。但是(shi),若是(shi)多次(ci)加(jia)熱(re)到中(zhong)溫區,引(yin)起脆性相析出,也(ye)可能(neng)發(fa)生脆化。


  由于(yu)上述原因,可以在焊完之后(hou)再(zai)熔敷一(yi)(yi)道工藝焊縫(feng),以便對(dui)最后(hou)一(yi)(yi)道焊縫(feng)及其焊接熱影(ying)響區(qu)進行(xing)一(yi)(yi)次熱處理,以利于(yu)改善組織和提供性能。工藝焊縫(feng)最后(hou)可以經(jing)過加工去除。