雙相不銹鋼具有良好的焊接性，它不像鐵素體(ti)不(bu)銹鋼焊縫熱影響區由于晶粒嚴重粗化而使塑韌性大幅減低，也不像奧氏體(ti)不銹鋼對熱裂紋很敏感，選用合適的焊接工藝一般不會發生焊接熱裂紋和冷裂紋。但雙相(xiang)不銹鋼中畢竟有較高的鐵素體，焊接工藝選擇不當，可能會出現下列問題：
1. 當在300～500℃停留時間較長時，會發生“475℃脆性”；在600～900℃溫度停留時間長時，還會出現σ相脆性和高溫晶粒長大脆性，這些都會降低焊接接頭耐蝕性。
2. 當拘束度(du)較大(da)時(shi)，還存在氫致裂紋的危險。
3. 要求較少相至少在30％以(yi)上(shang)，因為相比例的不(bu)平(ping)衡(heng)會引起熱(re)影響區腐蝕與(yu)脆化。
一、焊接工藝評定試(shi)驗
1. 焊接方法的選擇
結合產品換熱管(guan)較薄和管板焊接的特點，選用WZM1-315C 管板自動焊機進行自動脈沖鎢極氬弧焊。通過脈沖電流、脈沖時間和基值電流、基值時間的調節，能夠調節出較小的熱輸入，可防止焊接接頭過熱造成晶粒粗大和脆化。另外，高頻電弧具有很強的穿透力，能增加焊縫熔深，其振蕩作用有利于晶粒細化、消除氣孔，能得到優良的焊接接頭。
2. 焊接材料的(de)選(xuan)擇
SAF2205 雙相不銹鋼(gang)焊接時，焊接材料(liao)的化(hua)學成分通常與母(mu)材略有不同，焊材中的Ni含量要(yao)高于母(mu)材，以促進鐵(tie)素體(ti)(ti)向奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的轉變，并(bing)能穩定焊縫中的奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)。根(gen)據換熱(re)管(guan)和(he)(he)管(guan)板結構特點，選擇φ0.8mm的ER2209焊絲(si)，母(mu)材和(he)(he)焊材的化(hua)學成分比較見表4-45。
3. 焊前準備(bei)
按照NB／T4701-2011《承壓(ya)設(she)備(bei)焊接(jie)工藝評定》附錄D要(yao)求(qiu)，換(huan)熱管(guan)管(guan)頭要(yao)伸出管(guan)板組5mm。換(huan)熱管(guan)材(cai)料(liao)(liao)為SAF2205，規格為φ32mmx2.5mm；管(guan)板材(cai)料(liao)(liao)為Q345R，采(cai)用堆(dui)焊而成，過(guo)渡層(ceng)(ceng)(ceng)采(cai)用E309L-16焊條，耐蝕層(ceng)(ceng)(ceng)采(cai)用E2209-16焊條，堆(dui)焊層(ceng)(ceng)(ceng)厚(hou)度為10mm，堆(dui)焊層(ceng)(ceng)(ceng)化學(xue)成分見表4-45。焊前在對換(huan)熱管(guan)的被焊管(guan)端(duan)進行清理，清除毛刺、油污物(wu)，用不銹鋼(gang)絲刷將待焊部位的表面(mian)及附近清理干凈，直至(zhi)露出不銹鋼(gang)光澤，然(ran)后用丙酮(tong)液清洗(xi)。
4. 焊(han)接
焊接(jie)(jie)(jie)時先進行(xing)定(ding)位焊，不能直(zhi)接(jie)(jie)(jie)在(zai)根部定(ding)位焊定(ding)位，需采用(yong)同材質的(de)小(xiao)定(ding)位塊定(ding)位裝配，焊縫長度約3~5mm。定(ding)位塊定(ding)位好后，用(yong)貼(tie)紙密(mi)封坡口，背面充氬氣保護(hu)。采用(yong)直(zhi)流正接(jie)(jie)(jie)電(dian)源，用(yong)φ0.8mm的(de) ER2209焊絲，φ2.5～φ0.8mm的(de)鈰鎢極，氬氣（體(ti)積(ji)分數）99.99％，氣體(ti)流量8～10L／min，噴(pen)嘴(zui)直(zhi)徑為12mm，焊接(jie)(jie)(jie)2層，第(di)2道(dao)焊縫的(de)引弧(hu)點應避開第(di)1道(dao)的(de)引弧(hu)和熄弧(hu)點，焊接(jie)(jie)(jie)順序和方位如(ru)圖4-19所示，道(dao)間溫(wen)度控制(zhi)在(zai)150℃以下。具體(ti)焊接(jie)(jie)(jie)參數見表4-46。
5. 焊接工藝要(yao)點
雙相不銹鋼焊(han)接時，除了嚴格控制(zhi)焊(han)接參數外，還需嚴格遵照下列(lie)注意事(shi)項和技術措施，才能保證良好的(de)焊(han)接質量。
a. 清理
采用機械(xie)或化學方法(fa)，對焊(han)接(jie)坡(po)口及兩側的(de)氧化皮、油脂、灰(hui)塵、水和污染物(wu)等(deng)進行徹(che)底清(qing)理(li)，以減少焊(han)縫中的(de)H含量，防止(zhi)氫致裂紋；清(qing)理(li)工具如鋼(gang)絲刷、敲渣錘等(deng)須(xu)由不銹鋼(gang)制成(cheng)，打磨用砂輪也(ye)必須(xu)為專用于(yu)不銹鋼(gang)的(de)砂輪；焊(han)接(jie)完成(cheng)后，立即(ji)使用專用的(de)不銹鋼(gang)絲刷趁(chen)熱擦刷焊(han)縫表面，消除焊(han)縫表面的(de)氧化色，以防止(zhi)焊(han)接(jie)接(jie)頭耐蝕性下降。
b. 引弧(hu)(hu)和熄弧(hu)(hu)
嚴禁在管板上引弧(hu)(hu)。熄弧(hu)(hu)時，弧(hu)(hu)坑要填(tian)滿，過渡要平滑，不(bu)應有明顯(xian)凸(tu)棱和(he)凹陷。
c. 氣體保護
采用大(da)直徑噴(pen)嘴，加大(da)保(bao)護氣(qi)體(ti)流量，提高氣(qi)體(ti)保(bao)護效果。
d. 防(fang)變形措施(shi)
為防止(zhi)管板(ban)變形，焊(han)接時應從中心向(xiang)四周以對稱放射狀向(xiang)外焊(han)接。
二、焊接試(shi)板(ban)檢(jian)驗
換熱管(guan)管(guan)板焊(han)接試板檢(jian)查(cha)，首先(xian)需(xu)外觀(guan)檢(jian)查(cha)焊(han)縫(feng)表面是(shi)否平整光滑、波紋(wen)細密以及(ji)有無肉眼可(ke)見焊(han)接缺陷。
1. 滲透檢(jian)測
按照JB/T 4730-2005對換熱管管板10個焊接接頭進行100％檢測（PT），沒有發現氣孔和裂紋等缺陷，檢驗合格。
2. 宏觀金(jin)相(xiang)檢查(cha)
按照NB/T 47014-2011取呈對角線位置的2個管接頭切開，兩切口互相垂直。切口一側面通過換熱管中心線，對兩接頭中4個剖面的8個觀察面進行檢查（其中包括1個取自收弧處）。將宏觀金相試樣的檢查面磨光，使焊縫區與熱影響區界限清晰，采用10倍放大鏡進行檢驗，焊縫根部焊透，沒有裂紋、未熔合。然后測定8個金相檢查面上每個角焊縫的厚度為2.0～2.2mm，大于合格值1.7mm，宏觀檢驗合格。
3. 金(jin)相(xiang)組織(zhi)檢驗
對換熱(re)管(guan)(guan)、管(guan)(guan)板(ban)堆(dui)焊(han)層和焊(han)縫進(jin)行(xing)了(le)金相檢驗(yan)，金相鐵(tie)(tie)素(su)組(zu)(zu)織(zhi)用網(wang)絡交(jiao)點技術法對鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)測定，管(guan)(guan)材鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)約占50％；管(guan)(guan)板(ban)堆(dui)焊(han)層中鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)含量(liang)約為(wei)35％；焊(han)縫中鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)含量(liang)約為(wei)40％，滿足(zu)技術要求的30％～61％。沒有(you)出現脆(cui)硬組(zu)(zu)織(zhi)，且(qie)得到了(le)細(xi)(xi)小均勻的兩相混合組(zu)(zu)織(zhi)。試件分兩層焊(han)接(jie)，一次(ci)焊(han)接(jie)熱(re)影(ying)響(xiang)區經受(shou)兩次(ci)焊(han)接(jie)熱(re)循環，不僅促進(jin)了(le)奧氏體(ti)相的進(jin)一步轉變，還細(xi)(xi)化了(le)晶(jing)粒(li)。
4. 顯微硬度試驗
從(cong)剩余的(de)(de)管頭(tou)(tou)上取(qu)試樣(yang)進行顯(xian)(xian)微硬(ying)(ying)度試驗，采用HVS-50型數顯(xian)(xian)維氏硬(ying)(ying)度計測量接頭(tou)(tou)的(de)(de)顯(xian)(xian)微硬(ying)(ying)度，測量時從(cong)換熱管側、焊(han)縫金屬到管板(ban)側依次進行測量，測定結(jie)果：硬(ying)(ying)度HV為247.2、258.1和276.8，無淬硬(ying)(ying)傾向，滿(man)足(zu)技術要求(qiu)。
三、產品焊接
經過(guo)對SAF2205 雙相不銹(xiu)鋼換熱管(guan)(guan)管(guan)(guan)板(ban)(ban)焊接工藝評定(ding)試(shi)分析，確定(ding)焊接工藝的正確性(xing)，為管(guan)(guan)板(ban)(ban)焊接提(ti)供了有力保障，將此焊接工藝運用在實際(ji)產品換熱器管(guan)(guan)板(ban)(ban)的焊接生(sheng)產，焊后經0.2MPa壓縮空(kong)氣(qi)試(shi)漏、100％PT檢測（I級(ji)），全部(bu)合格(ge)。
焊接換(huan)熱器管板時(shi)，焊接操作要注意：
1. 要控制好焊槍傾角(jiao)和送(song)絲角(jiao)度，機(ji)頭需水平放(fang)置在鎢(wu)極的稍(shao)前下方，一般(ban)焊槍鎢(wu)極對準坡口的外邊(bian)緣1/3處，送(song)絲貼著管壁(bi)與坡口的根部(bu)為(wei)最(zui)佳角(jiao)度。
2. 控制好開(kai)關。焊接(jie)過程中(zhong)根據情(qing)況(kuang)不斷調節電(dian)弧長(chang)度，防止出現(xian)未熔合、鎢極打管板(ban)等(deng)情(qing)況(kuang)。
管束裝置（主要(yao)是(shi)換熱器管板焊(han)接件）經過(guo)3個月(yue)的(de)(de)使用(yong)(yong)，運行穩定，滿(man)足使用(yong)(yong)要(yao)求。說明選用(yong)(yong)自動脈沖(chong)鎢極氬弧焊(han)的(de)(de)焊(han)接工藝和確定的(de)(de)操作要(yao)點是(shi)合理(li)的(de)(de)，保證了焊(han)縫金屬獲得(de)較理(li)想的(de)(de)相比例(li)，防(fang)止(zhi)焊(han)縫脆性和裂紋的(de)(de)產生。
