雙相不銹鋼具有良好的焊接性，它不像鐵(tie)素體(ti)不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(shi)體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。但雙相不銹鋼(gang)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(dang)拘束度較大(da)時，還存在氫致裂紋的危險(xian)。
3. 要求較少相至少在30％以上，因(yin)為相比例的不平衡(heng)會(hui)引起熱影(ying)響區腐蝕與脆(cui)化。
一、焊接工藝評定試驗
1. 焊接(jie)方(fang)法的選擇
結合產品換熱管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(han)接材料的(de)選擇(ze)
SAF2205 雙相不銹(xiu)鋼焊接時，焊接材(cai)(cai)料的化學成分(fen)通常與母(mu)材(cai)(cai)略(lve)有不同，焊材(cai)(cai)中的Ni含量要高于母(mu)材(cai)(cai)，以促進鐵素體(ti)(ti)向(xiang)奧氏體(ti)(ti)的轉變，并能穩定焊縫中的奧氏體(ti)(ti)。根據換(huan)熱管和管板結構特點，選(xuan)擇φ0.8mm的ER2209焊絲，母(mu)材(cai)(cai)和焊材(cai)(cai)的化學成分(fen)比較(jiao)見表(biao)4-45。
3. 焊前準備
按(an)照NB／T4701-2011《承壓設備焊(han)(han)(han)接(jie)工藝評定(ding)》附錄D要求，換熱管(guan)管(guan)頭要伸出管(guan)板(ban)(ban)組5mm。換熱管(guan)材料(liao)為(wei)SAF2205，規格為(wei)φ32mmx2.5mm；管(guan)板(ban)(ban)材料(liao)為(wei)Q345R，采(cai)用堆焊(han)(han)(han)而成，過渡(du)層采(cai)用E309L-16焊(han)(han)(han)條，耐蝕層采(cai)用E2209-16焊(han)(han)(han)條，堆焊(han)(han)(han)層厚度為(wei)10mm，堆焊(han)(han)(han)層化(hua)學成分見(jian)表4-45。焊(han)(han)(han)前在對(dui)換熱管(guan)的被焊(han)(han)(han)管(guan)端進行清(qing)理，清(qing)除毛刺、油(you)污物，用不(bu)銹鋼絲刷將待(dai)焊(han)(han)(han)部位的表面及附近(jin)清(qing)理干凈，直(zhi)至露出不(bu)銹鋼光(guang)澤(ze)，然后(hou)用丙酮液清(qing)洗。
4. 焊接
焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時先進(jin)行定(ding)(ding)位(wei)(wei)焊(han)(han)(han)(han)，不(bu)能(neng)直(zhi)接(jie)在根部定(ding)(ding)位(wei)(wei)焊(han)(han)(han)(han)定(ding)(ding)位(wei)(wei)，需采(cai)用(yong)同材質(zhi)的(de)小定(ding)(ding)位(wei)(wei)塊定(ding)(ding)位(wei)(wei)裝配，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)長度約3~5mm。定(ding)(ding)位(wei)(wei)塊定(ding)(ding)位(wei)(wei)好后，用(yong)貼紙密封坡口，背面充氬氣(qi)保護。采(cai)用(yong)直(zhi)流(liu)正(zheng)接(jie)電源，用(yong)φ0.8mm的(de) ER2209焊(han)(han)(han)(han)絲(si)，φ2.5～φ0.8mm的(de)鈰鎢(wu)極(ji)，氬氣(qi)（體積分數(shu)）99.99％，氣(qi)體流(liu)量8～10L／min，噴嘴直(zhi)徑為12mm，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)2層，第2道焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)引弧點應避開第1道的(de)引弧和熄弧點，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)順序和方位(wei)(wei)如圖4-19所(suo)示，道間溫度控制在150℃以下。具體焊(han)(han)(han)(han)接(jie)參數(shu)見表4-46。
5. 焊接工藝要(yao)點
雙相不銹鋼焊(han)接時(shi)，除(chu)了嚴格(ge)控制(zhi)焊(han)接參數外，還需(xu)嚴格(ge)遵(zun)照(zhao)下列注意事項和技(ji)術措施，才能保證(zheng)良好的焊(han)接質量(liang)。
a. 清理
采(cai)用機械或化(hua)學方法，對焊(han)接坡口(kou)及(ji)兩側(ce)的(de)(de)氧化(hua)皮、油脂、灰(hui)塵(chen)、水(shui)和污染物等進行徹底清理，以減少焊(han)縫中的(de)(de)H含量，防(fang)止(zhi)氫(qing)致裂紋；清理工具(ju)如鋼(gang)絲刷、敲渣錘(chui)等須(xu)由(you)不(bu)銹鋼(gang)制成，打磨用砂(sha)輪也必須(xu)為專用于不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)砂(sha)輪；焊(han)接完成后，立(li)即(ji)使用專用的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)絲刷趁熱擦刷焊(han)縫表面，消除焊(han)縫表面的(de)(de)氧化(hua)色，以防(fang)止(zhi)焊(han)接接頭(tou)耐(nai)蝕性下降。
b. 引弧和(he)熄(xi)弧
嚴禁在管板上引弧。熄弧時，弧坑要填滿(man)，過渡要平滑，不(bu)應有明顯凸(tu)棱(leng)和凹陷。
c. 氣(qi)體保護
采用(yong)大直徑噴嘴(zui)，加(jia)大保(bao)護(hu)氣(qi)體流量，提高(gao)氣(qi)體保(bao)護(hu)效果。
d. 防(fang)變形措施
為(wei)防止(zhi)管板變形(xing)，焊(han)接時應從中心(xin)向(xiang)四周(zhou)以對稱放(fang)射狀向(xiang)外焊(han)接。
二、焊接試板檢驗
換(huan)熱管管板焊接試板檢查(cha)，首(shou)先需(xu)外觀檢查(cha)焊縫表面是否(fou)平整光滑、波(bo)紋(wen)細密(mi)以及有(you)無肉(rou)眼可見焊接缺陷。
1. 滲透檢測
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)相檢查
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. 金相組織檢驗(yan)
對(dui)換(huan)熱管、管板(ban)堆(dui)焊(han)(han)層(ceng)和焊(han)(han)縫(feng)(feng)進行了(le)金相檢驗，金相鐵(tie)素(su)(su)組織用網絡交點技(ji)術法(fa)對(dui)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)測定，管材鐵(tie)素(su)(su)體(ti)約(yue)占(zhan)50％；管板(ban)堆(dui)焊(han)(han)層(ceng)中(zhong)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)含(han)量(liang)約(yue)為35％；焊(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)含(han)量(liang)約(yue)為40％，滿足技(ji)術要求的(de)(de)30％～61％。沒(mei)有出現脆(cui)硬組織，且得(de)到(dao)了(le)細小均(jun)勻的(de)(de)兩相混合組織。試件分兩層(ceng)焊(han)(han)接(jie)，一次焊(han)(han)接(jie)熱影響區經(jing)受兩次焊(han)(han)接(jie)熱循(xun)環，不僅促(cu)進了(le)奧氏(shi)體(ti)相的(de)(de)進一步(bu)轉變，還細化了(le)晶粒。
4. 顯微硬度試驗
從(cong)剩余的管頭上取試樣(yang)進行顯(xian)微(wei)硬(ying)度(du)試驗，采(cai)用HVS-50型數顯(xian)維氏硬(ying)度(du)計測量接頭的顯(xian)微(wei)硬(ying)度(du)，測量時從(cong)換熱管側、焊縫金(jin)屬到管板側依次(ci)進行測量，測定結果(guo)：硬(ying)度(du)HV為(wei)247.2、258.1和276.8，無淬硬(ying)傾(qing)向，滿足(zu)技術要求。
三、產品焊接
經過(guo)對SAF2205 雙(shuang)相不銹鋼換(huan)熱管(guan)管(guan)板焊(han)接工藝(yi)評定(ding)試分析，確(que)定(ding)焊(han)接工藝(yi)的正(zheng)確(que)性，為(wei)管(guan)板焊(han)接提(ti)供(gong)了有(you)力保障(zhang)，將此焊(han)接工藝(yi)運(yun)用(yong)在實際產品(pin)換(huan)熱器(qi)管(guan)板的焊(han)接生產，焊(han)后經0.2MPa壓縮(suo)空氣試漏(lou)、100％PT檢測（I級），全部合(he)格。
焊(han)接(jie)換熱(re)器管板(ban)時，焊(han)接(jie)操(cao)作要注意(yi)：
1. 要控制好焊(han)槍傾角(jiao)和送(song)絲(si)角(jiao)度，機頭需(xu)水(shui)平放置在鎢極(ji)(ji)的稍前下方(fang)，一般焊(han)槍鎢極(ji)(ji)對準坡(po)口的外邊緣1/3處，送(song)絲(si)貼著管壁與坡(po)口的根部為最佳角(jiao)度。
2. 控制好開關。焊(han)接過程中根據(ju)情況不(bu)斷調節(jie)電弧長度，防止出現未(wei)熔合、鎢(wu)極打管板(ban)等情況。
管束裝置（主要是換熱器管板焊接件）經過3個月的(de)(de)使(shi)用(yong)，運行(xing)穩定(ding)，滿足(zu)使(shi)用(yong)要求。說明選(xuan)用(yong)自動脈沖鎢極氬弧焊的(de)(de)焊接工(gong)藝和(he)確定(ding)的(de)(de)操(cao)作要點是合(he)理的(de)(de)，保證了(le)焊縫(feng)金屬獲得較理想(xiang)的(de)(de)相比例，防止焊縫(feng)脆性和(he)裂紋的(de)(de)產生。
