雙相不(bu)銹(xiu)鋼具有良好的焊接性，它不像鐵素(su)體不(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(shuang)相不銹(xiu)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(cui)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. 當拘束度較大時，還存(cun)在(zai)氫致裂紋的危(wei)險(xian)。
3. 要求較少(shao)相至少(shao)在30％以上，因(yin)為相比例的不平衡會引起(qi)熱影響區腐蝕與(yu)脆化。
一、焊接工(gong)藝(yi)評定試驗
1. 焊接方法的選擇
結合產品換(huan)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)接材料的選擇
SAF2205 雙相不銹鋼(gang)焊(han)(han)接時，焊(han)(han)接材(cai)料的(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)通常與母(mu)材(cai)略有不同，焊(han)(han)材(cai)中(zhong)的(de)Ni含量要高(gao)于母(mu)材(cai)，以促進鐵(tie)素體向奧氏體的(de)轉(zhuan)變，并(bing)能穩(wen)定焊(han)(han)縫中(zhong)的(de)奧氏體。根據(ju)換(huan)熱管和管板結構特點，選(xuan)擇(ze)φ0.8mm的(de)ER2209焊(han)(han)絲(si)，母(mu)材(cai)和焊(han)(han)材(cai)的(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)比較見表4-45。
3. 焊(han)前準備
按照NB／T4701-2011《承壓設(she)備焊(han)接工藝評定(ding)》附(fu)錄D要求，換(huan)熱管(guan)管(guan)頭要伸(shen)出(chu)管(guan)板組5mm。換(huan)熱管(guan)材料(liao)為SAF2205，規格為φ32mmx2.5mm；管(guan)板材料(liao)為Q345R，采用堆(dui)(dui)焊(han)而成(cheng)，過渡(du)層采用E309L-16焊(han)條，耐(nai)蝕層采用E2209-16焊(han)條，堆(dui)(dui)焊(han)層厚度(du)為10mm，堆(dui)(dui)焊(han)層化學成(cheng)分(fen)見表4-45。焊(han)前在對換(huan)熱管(guan)的(de)被焊(han)管(guan)端進行清(qing)理，清(qing)除毛刺、油污物，用不銹(xiu)(xiu)鋼絲刷將待焊(han)部(bu)位的(de)表面(mian)及附(fu)近清(qing)理干凈，直至(zhi)露出(chu)不銹(xiu)(xiu)鋼光澤，然后(hou)用丙(bing)酮(tong)液清(qing)洗。
4. 焊(han)接
焊(han)(han)接(jie)(jie)時先進行定(ding)位(wei)焊(han)(han)，不能直(zhi)接(jie)(jie)在根部定(ding)位(wei)焊(han)(han)定(ding)位(wei)，需(xu)采用(yong)同材質的小定(ding)位(wei)塊定(ding)位(wei)裝配(pei)，焊(han)(han)縫長度(du)約3~5mm。定(ding)位(wei)塊定(ding)位(wei)好后，用(yong)貼紙密封坡口，背面充氬氣(qi)保護。采用(yong)直(zhi)流正接(jie)(jie)電源，用(yong)φ0.8mm的 ER2209焊(han)(han)絲，φ2.5～φ0.8mm的鈰鎢(wu)極，氬氣(qi)（體(ti)(ti)積分(fen)數）99.99％，氣(qi)體(ti)(ti)流量8～10L／min，噴嘴直(zhi)徑為(wei)12mm，焊(han)(han)接(jie)(jie)2層，第2道(dao)焊(han)(han)縫的引弧點應避開第1道(dao)的引弧和熄弧點，焊(han)(han)接(jie)(jie)順序和方位(wei)如(ru)圖4-19所示，道(dao)間溫度(du)控(kong)制在150℃以(yi)下。具體(ti)(ti)焊(han)(han)接(jie)(jie)參數見表(biao)4-46。
5. 焊接工(gong)藝要(yao)點
雙相不銹鋼焊接(jie)時，除了嚴格(ge)控制(zhi)焊接(jie)參數(shu)外(wai)，還需嚴格(ge)遵照下(xia)列注意事(shi)項和技術措施，才能(neng)保證良好(hao)的焊接(jie)質量。
a. 清理
采用(yong)機械或化學(xue)方(fang)法(fa)，對焊(han)接坡口(kou)及兩側(ce)的(de)氧(yang)化皮、油脂、灰塵(chen)、水(shui)和污染物等(deng)進行徹底清理，以(yi)減(jian)少焊(han)縫中的(de)H含量，防止(zhi)(zhi)氫致裂紋；清理工(gong)具如鋼(gang)絲刷(shua)(shua)、敲渣錘(chui)等(deng)須由不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)制(zhi)成，打磨用(yong)砂(sha)輪也必(bi)須為專(zhuan)用(yong)于不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)砂(sha)輪；焊(han)接完成后(hou)，立即(ji)使用(yong)專(zhuan)用(yong)的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)絲刷(shua)(shua)趁熱擦刷(shua)(shua)焊(han)縫表(biao)(biao)面(mian)，消除焊(han)縫表(biao)(biao)面(mian)的(de)氧(yang)化色，以(yi)防止(zhi)(zhi)焊(han)接接頭耐蝕性(xing)下(xia)降。
b. 引弧和(he)熄(xi)弧
嚴禁在管板上引弧(hu)。熄弧(hu)時，弧(hu)坑要填滿，過渡(du)要平滑(hua)，不應有明顯凸棱和凹(ao)陷。
c. 氣體(ti)保護
采用大(da)(da)直(zhi)徑(jing)噴嘴，加(jia)大(da)(da)保護氣(qi)體(ti)流(liu)量，提高氣(qi)體(ti)保護效果。
d. 防變形措施
為防止管板變形(xing)，焊接(jie)時應從中心向四周以(yi)對(dui)稱放射狀(zhuang)向外(wai)焊接(jie)。
二、焊接試板檢驗(yan)
換熱管(guan)管(guan)板焊(han)接(jie)試板檢(jian)(jian)查，首先需外(wai)觀檢(jian)(jian)查焊(han)縫表面是否平整光滑、波紋細密(mi)以及有無肉眼可見(jian)焊(han)接(jie)缺(que)陷。
1. 滲透(tou)檢測(ce)
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
對換熱管、管板(ban)堆(dui)焊(han)層和焊(han)縫(feng)(feng)進(jin)行了(le)(le)金相(xiang)(xiang)檢驗，金相(xiang)(xiang)鐵(tie)(tie)素(su)(su)組織(zhi)用網絡(luo)交點技(ji)術(shu)(shu)法對鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)測定，管材鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)約占50％；管板(ban)堆(dui)焊(han)層中鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)含(han)(han)量(liang)約為(wei)35％；焊(han)縫(feng)(feng)中鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)含(han)(han)量(liang)約為(wei)40％，滿足技(ji)術(shu)(shu)要求的30％～61％。沒有出現脆硬組織(zhi)，且得到了(le)(le)細(xi)小均勻的兩相(xiang)(xiang)混合(he)組織(zhi)。試件分兩層焊(han)接(jie)，一次焊(han)接(jie)熱影響(xiang)區經受兩次焊(han)接(jie)熱循環，不僅促進(jin)了(le)(le)奧(ao)氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)的進(jin)一步轉變(bian)，還細(xi)化了(le)(le)晶粒。
4. 顯微硬度試(shi)驗
從剩余的管頭上(shang)取試(shi)樣(yang)進行顯微硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)驗，采(cai)用HVS-50型數(shu)顯維氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)計測(ce)量(liang)接(jie)頭的顯微硬(ying)(ying)度(du)(du)，測(ce)量(liang)時(shi)從換熱管側、焊(han)縫金屬到管板側依次進行測(ce)量(liang)，測(ce)定結果：硬(ying)(ying)度(du)(du)HV為247.2、258.1和276.8，無淬硬(ying)(ying)傾(qing)向(xiang)，滿(man)足技術要(yao)求。
三、產(chan)品焊接
經(jing)過對SAF2205 雙相(xiang)不銹鋼換熱(re)管(guan)管(guan)板焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)(yi)評(ping)定(ding)(ding)試(shi)(shi)分析，確定(ding)(ding)焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)(yi)的正確性，為管(guan)板焊(han)接(jie)提供了有力保障，將此焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)(yi)運用在(zai)實際產品換熱(re)器管(guan)板的焊(han)接(jie)生(sheng)產，焊(han)后經(jing)0.2MPa壓縮(suo)空(kong)氣試(shi)(shi)漏、100％PT檢(jian)測（I級），全部合格。
焊接換熱器管板時，焊接操作要注意：
1. 要控制好焊槍(qiang)傾角(jiao)和送絲角(jiao)度(du)(du)，機頭(tou)需(xu)水(shui)平放置在鎢(wu)極(ji)的稍前下方(fang)，一般焊槍(qiang)鎢(wu)極(ji)對(dui)準(zhun)坡口(kou)的外邊(bian)緣1/3處，送絲貼著管壁與坡口(kou)的根部為最佳(jia)角(jiao)度(du)(du)。
2. 控制好開(kai)關。焊接(jie)過程中(zhong)根據(ju)情況不斷調節(jie)電(dian)弧(hu)長度，防止出現(xian)未(wei)熔合、鎢極打管(guan)板等情況。
管束(shu)裝置(zhi)（主要(yao)是換(huan)熱器(qi)管板焊接件）經(jing)過3個月的使用(yong)，運行穩定，滿足使用(yong)要(yao)求。說明選用(yong)自動(dong)脈沖鎢極(ji)氬(ya)弧(hu)焊的焊接工藝和(he)確定的操(cao)作(zuo)要(yao)點是合理的，保證了焊縫金屬獲得較理想的相比例，防止焊縫脆性和(he)裂紋的產生。
