雙相不銹鋼具有良好的焊接性,選用合適的焊接材料不會發生焊接熱裂紋和冷裂紋。焊接接頭力學性能也令人滿意,除了焊接接頭具有良好的耐應力腐蝕能力外,其耐點蝕性能和耐縫隙腐蝕能力也均優于奧氏體不銹鋼焊接接頭,抗晶間腐蝕能力比奧氏體不銹鋼稍有遜色。但是,焊接接頭近縫區受到焊接熱循環的影響,其過熱區段的鐵素體晶粒不可避免地會粗大,從而將降低該區段的耐蝕性。對此,應從焊接工藝方面采取改善措施。


  雙相不銹鋼優良性能的本質在于其化學成分和金相組織,其兩相的比例及分布狀態是決定其性能的最基本因素。


  奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)或鐵素(su)(su)體(ti)(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)經受(shou)熱(re)循(xun)環時,通常沒有(you)激(ji)烈(lie)的組織變化(hua),只(zhi)是有(you)可能(neng)析出(chu)少許的第二相,如(ru)碳化(hua)物、氮(dan)化(hua)物或σ相等,在某些(xie)非(fei)穩定奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)中有(you)可能(neng)出(chu)現(xian)百(bai)分(fen)之幾的鐵素(su)(su)體(ti)(ti)相。奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)-鐵素(su)(su)體(ti)(ti)雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)則不(bu)同,如(ru)圖(tu)4-6所示的相圖(tu)表明(ming),在1000℃以(yi)下(xia)平(ping)衡相比例為50/50左右的雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),隨著(zhu)溫度的升高,奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)逐步減少而鐵素(su)(su)體(ti)(ti)則逐步增多,被加熱(re)到1350℃以(yi)上(shang)至固相線溫度區(qu)間,其平(ping)衡組織的體(ti)(ti)積分(fen)數(shu)轉(zhuan)變為100%的鐵素(su)(su)體(ti)(ti)。


圖 6.jpg



1. 焊縫的(de)成分和組(zu)織


  從圖4-6中可知,由于金(jin)屬熔化后(hou)結(jie)晶所生成(cheng)的(de)(de)金(jin)相組織通常是體(ti)(ti)積分數為100%的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti),而且(qie)(qie)隨(sui)后(hou)的(de)(de)冷卻過程(cheng)中,來(lai)不(bu)(bu)及發(fa)生奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)(de)析出。所以,即使是在大(da)大(da)降低(di)焊(han)(han)縫(feng)的(de)(de)冷卻速度(du)(暫不(bu)(bu)說這(zhe)(zhe)將(jiang)對(dui)熱影響性(xing)能產(chan)生不(bu)(bu)利(li)影響),奧(ao)氏體(ti)(ti)相的(de)(de)份額(e)也不(bu)(bu)能增大(da)多少,根本無法解決鐵素(su)體(ti)(ti)占(zhan)絕對(dui)優勢的(de)(de)問題。這(zhe)(zhe)樣(yang)的(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬不(bu)(bu)僅耐蝕性(xing)低(di)下,而且(qie)(qie)塑性(xing)也不(bu)(bu)良(liang)。這(zhe)(zhe)一現(xian)象在焊(han)(han)接其他牌號的(de)(de)雙相不(bu)(bu)銹鋼時,也會不(bu)(bu)同程(cheng)度(du)的(de)(de)出現(xian)。


  總之,相(xiang)比(bi)例是(shi)決定雙相(xiang)不銹鋼性能的至關重要的因素。為(wei)了得到相(xiang)組成比(bi)例較為(wei)理想的焊(han)縫金屬,要采取以下措施(shi):


     ①. 增加焊縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)中(zhong)奧(ao)氏(shi)體化(hua)(hua)合(he)金元素(su)。例如,用氮對(dui)焊縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)合(he)金化(hua)(hua),或將其成分(fen)中(zhong)鎳質量分(fen)數提高到10%左右。這樣就可能(neng)獲得(de)奧(ao)氏(shi)體體積(ji)分(fen)數不少于30%~40%的焊縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)。


    ②. 通過焊(han)接工(gong)藝(yi)(例如小的熱輸入)來獲取比較(jiao)細小的、比較(jiao)均勻的兩(liang)相(xiang)混(hun)合組織(zhi),有利(li)于提高焊(han)縫的多方面性能。


  焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)受到隨后焊(han)(han)道的(de)熱影響,其中的(de)二次轉變奧氏體含量有所上升。因此(ci),有時可以利用(yong)(yong)“退火(huo)(huo)”焊(han)(han)縫(feng)來(lai)改善焊(han)(han)縫(feng)性能,例(li)如,在(zai)薄板焊(han)(han)縫(feng)的(de)背面加“退火(huo)(huo)”焊(han)(han)縫(feng)來(lai)改善正(zheng)面焊(han)(han)縫(feng)的(de)性能。但焊(han)(han)后需要將(jiang)“退火(huo)(huo)”焊(han)(han)縫(feng)打磨(mo)掉,這種辦法則由于費工時,只有在(zai)特殊情況(kuang)下才(cai)被采(cai)用(yong)(yong)。



2. 精熱影唱想入米取的工藝措施(shi)


  在(zai)焊(han)接過程中(zhong),由于焊(han)接加熱(re)(re)的(de)快速(su)性和短暫性,鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)+奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變成(cheng)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)相(xiang)(xiang)(xiang)變并不(bu)能完成(cheng)。在(zai)焊(han)縫金屬組(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)尚存有相(xiang)(xiang)(xiang)當數(shu)量的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti),金屬就(jiu)開始了(le)降溫(wen)(wen)。待降溫(wen)(wen)到(dao)某(mou)平衡溫(wen)(wen)度(du)以(yi)下(xia),金屬組(zu)(zu)織(zhi)又(you)會發(fa)生逆轉(zhuan)變即鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)為二次(ci)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)。同樣由于熱(re)(re)循環的(de)短暫,再加之此(ci)(ci)時溫(wen)(wen)度(du)已(yi)降得(de)(de)較低,該(gai)逆轉(zhuan)變為二次(ci)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)數(shu)量也(ye)不(bu)會很多,因此(ci)(ci)該(gai)區中(zhong)的(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)份額占(zhan)得(de)(de)較大(da)(da)而(er)(er)(er)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)份額較少。而(er)(er)(er)且(qie),此(ci)(ci)時的(de)兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)(zu)織(zhi)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)已(yi)大(da)(da)大(da)(da)不(bu)同于原(yuan)(yuan)先的(de)排(pai)列。原(yuan)(yuan)先軋制狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下(xia)成(cheng)條帶狀(zhuang)(zhuang)的(de)同奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)混存的(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti),向等(deng)軸狀(zhuang)(zhuang)結晶(jing)(jing)發(fa)展、長大(da)(da);而(er)(er)(er)原(yuan)(yuan)來(lai)呈條帶狀(zhuang)(zhuang)的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)走向消(xiao)失(shi),冷(leng)卻過程中(zhong)從鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)轉(zhuan)變出來(lai)的(de)二次(ci)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)則呈雜亂的(de)竹葉狀(zhuang)(zhuang)在(zai)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)間和晶(jing)(jing)內(nei)先后出現。所以(yi)說在(zai)焊(han)接熱(re)(re)影響(xiang)區段的(de)組(zu)(zu)織(zhi)劣化不(bu)僅表(biao)現為相(xiang)(xiang)(xiang)比例(li)失(shi)調(diao),而(er)(er)(er)且(qie)還(huan)失(shi)去了(le)最有利于阻礙應力腐蝕裂(lie)紋擴展的(de)兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)分布(bu)狀(zhuang)(zhuang)況(kuang)-兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)呈條帶疊(die)置狀(zhuang)(zhuang)。應當注意,一旦形(xing)成(cheng)了(le)粗大(da)(da)的(de)等(deng)軸晶(jing)(jing),就(jiu)很難通過熱(re)(re)處理或其(qi)他措施予(yu)以(yi)恢復。


  

為了使焊接(jie)接(jie)頭熱影響區各項性能指標與其他部位(wei)相同,可采取(qu)下(xia)列措施:


   a. 一定(ding)要用盡量小(xiao)的熱輸(shu)大(da)(da)施焊。一旦由于過(guo)熱會導致形成大(da)(da)晶粒鐵素體,就很難保持或恢復(fu)雙(shuang)相不銹(xiu)鋼的優良(liang)性能。


   b. 為使焊接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)的熱影響(xiang)區的相(xiang)比例與母材相(xiang)當(dang),可對焊接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)通過固溶處理來實現,但費(fei)(fei)工、費(fei)(fei)時,還消耗大量能源(yuan)以及引起結構(gou)變形等(deng)問題,很(hen)難達到理想(xiang)的效果(guo)。


   c. 通過對焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭進(jin)行(xing)再(zai)一(yi)(yi)次的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)循(xun)環,使焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)影(ying)響區的(de)(de)(de)奧氏體(ti)相進(jin)一(yi)(yi)步析(xi)出(chu),增加奧氏體(ti)金屬相數(shu)量且能(neng)細化鐵素體(ti)晶(jing)粒,減少碳化物和氮化物從(cong)晶(jing)內(nei)和晶(jing)界析(xi)出(chu)。采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)方(fang)法是對接(jie)觸(chu)介(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)先(xian)進(jin)行(xing)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)。對于單道焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng),則在(zai)非接(jie)觸(chu)工(gong)(gong)作介(jie)質(zhi)(zhi)面的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)上,加焊(han)(han)(han)(han)一(yi)(yi)層工(gong)(gong)藝焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng),若焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)余高(gao)(gao)超標時,應修磨(mo)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)高(gao)(gao)度;對于多層焊(han)(han)(han)(han)時,除了用(yong)小的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)輸(shu)入的(de)(de)(de)多層多道焊(han)(han)(han)(han)外(wai),必要(yao)時也可以增加工(gong)(gong)藝焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)來改善(shan)工(gong)(gong)作焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)熱(re)影(ying)響區性能(neng)。


   d. 采(cai)用奧氏體相占比(bi)例大的(de)焊接材料,來提(ti)高(gao)焊縫金屬中(zhong)奧氏體的(de)比(bi)例,對(dui)提(ti)高(gao)焊縫金屬的(de)塑性(xing)、韌性(xing)和耐蝕性(xing)均是有益的(de)。






聯系方式.jpg