為了(le)使焊接接頭熱(re)影響區各項性(xing)能(neng)指(zhi)標與(yu)其(qi)他(ta)部位相同,可采(cai)取下(xia)列措施。
一、焊接方(fang)法的選擇
在選擇焊接方(fang)法時應遵(zun)循如下原則。
1. 避免使用過低或(huo)過高的焊接(jie)熱輸(shu)入
過低的熱輸入會使奧氏體相析出大量減少,甚至形成純鐵素體組織,工藝和使用性能大幅度降低。因此,電子束焊和等離子弧焊應避免采用。過高的熱輸人會使焊縫金屬和熱影響高溫區(HTHAZ)晶粒粗大,韌性下降。一旦由于過熱導致大晶粒鐵素體,就很難保持或恢復雙相不銹鋼的優良性能。除電渣焊不能采用外,熔化極氬弧焊(GMAW、MIG)、埋弧焊(SAW)在使用上也將受到限制。
2. 適宜使用多層焊
多(duo)層(ceng)焊(han)(han)(han)的(de)后續(xu)焊(han)(han)(han)縫的(de)熱(re)輸(shu)入對前(qian)道(dao)焊(han)(han)(han)縫再一(yi)次進行焊(han)(han)(han)接熱(re)循環、使焊(han)(han)(han)接熱(re)影響區的(de)奧氏體(ti)相進一(yi)步析出(chu)(chu),增加奧氏體(ti)相數(shu)量且能細化鐵(tie)素體(ti)晶(jing)粒,減少碳化物(wu)和氮化物(wu)從晶(jing)內和晶(jing)界析出(chu)(chu)。接頭的(de)性能得到改(gai)善,所(suo)以選擇(ze)焊(han)(han)(han)接方法時,應考慮滿足多(duo)層(ceng)焊(han)(han)(han)的(de)要求,多(duo)道(dao)次和低(di)熔(rong)敷率(lv)。
3. 避免使用熱處理
雙相不銹鋼管焊接接頭若需要通過熱處理改善性能時,不僅困難而且受限制。固溶處理的溫度很高,達1000~1050℃,這是其困難的一面。雙相不銹鋼的中溫敏化問題在焊接時一般不會出現。若要采用中溫消除應力處理時,由于保溫時間長(約2h),使用會受到鋼種本身的限制。
4. 經(jing)濟性
雙相不銹鋼設備多為單件,小批量生產,在選用焊接方法時,應考慮其經濟合理,維修方便。
雙相不銹鋼管常用的方法有焊條電弧焊和鎢極氬弧焊兩種。焊條電弧焊適用于全方位的焊接,通用性和靈活性較好,是簡便易行、大量使用的方法。就雙相不銹鋼而言,鈦型(金紅石型)藥皮焊條比堿性焊條的焊接性要好,前者有良好的脫渣性,尤其對于管子根部焊道的脫渣有利,但是對焊件的低溫力學性能尤其是韌性有要求時,仍需要考慮采用堿性焊條。為防止產生氣孔,焊前焊條需經250~350℃/2h的烘烤,或者是采用超耐潮焊條。鎢極氬弧焊通常用于管接頭的根部焊道,或用于管道的自動焊接,也常用于薄板或管和管板接頭的焊接。此方法能保證焊件有很好的力學性能,尤其是低溫韌性。保護氣體通常采用純Ar或Ar+2%N2作為保護氣體,在單面焊雙面成形焊接時,不論采用何種接頭形式,背面保護氣體是必要的,通常采用純Ar或Ar+5%N2。
至于埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han),近年也(ye)有(you)使(shi)用此方法(fa)焊(han)接(jie)(jie)較厚(hou)的雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼,埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)的問題是稀(xi)釋率(lv)(lv)較大,采用合(he)適的坡口(kou)形式(shi),正確的熱輸入以及(ji)嚴格控(kong)(kong)制道(dao)間溫度,可以對稀(xi)釋率(lv)(lv)加以控(kong)(kong)制。當焊(han)接(jie)(jie)厚(hou)壁件時,最初(chu)熔敷的幾(ji)層(ceng)焊(han)道(dao)金(jin)屬因(yin)稀(xi)釋率(lv)(lv)較大,鐵素體量增加,加之冷卻速度過(guo)慢,有(you)可能使(shi)焊(han)縫金(jin)屬和焊(han)接(jie)(jie)熱影響區脆化(hua)。與前(qian)兩種焊(han)接(jie)(jie)法(fa)相(xiang)比,此法(fa)焊(han)接(jie)(jie)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼用得不(bu)多。
二、焊(han)接順序
接觸(chu)腐(fu)蝕介質的焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)要最先(xian)施焊(han)(han)(han)(han);對于單(dan)道焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng),則(ze)在非(fei)接觸(chu)工作(zuo)(zuo)介質面(mian)的焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)上,加(jia)焊(han)(han)(han)(han)一層工藝焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng),對于多(duo)層焊(han)(han)(han)(han)時,除了用小的焊(han)(han)(han)(han)接熱輸入的多(duo)層多(duo)道焊(han)(han)(han)(han)外(wai),必要時也(ye)可(ke)增加(jia)工藝焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)來改善工作(zuo)(zuo)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的熱影(ying)響區(qu)性(xing)能。
三、焊(han)接材料
對于含氮的雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼的填充材料,通常采用比母材高的鎳和母材相同的含氮量,以保證焊縫金屬有足夠的奧氏體量。目前采用的填充材料一般都是在提高鎳的基礎上,再加人與母材含量相當的氮,控制焊縫金屬的奧氏體量為60%~70%。為防止焊縫表面區域因擴散而損失氮,通常在氬氣保護氣體中加入2%N2(GTAW)。瑞典Sandvik廠的焊接材料見表7-14。為防止氣孔和焊接氫致裂紋,需要嚴格控制焊接材料中氫的含量;當要求焊縫金屬具有較高的韌性并進行全位置焊接時,應選用堿性焊條(焊條電弧焊時);當對焊縫金屬有特殊耐蝕要求時,還需使用超級雙相不銹鋼成分堿性焊條(焊條電弧焊時)。

注:1. TIG-鎢極氬弧(hu)(hu)焊;MIG-熔化極氬弧(hu)(hu)焊;SAW一埋弧(hu)(hu)焊;SMAW一焊條電弧(hu)(hu)焊:FCAW一藥芯(xin)焊絲電弧(hu)(hu)焊。
2. 填充(chong)金屬牌號(hao)后的符號(hao):1焊絲;1R鈦型焊條;1B堿(jian)性焊條;1T藥芯焊絲。
四(si)、焊接(jie)裂紋敏感性
近年一(yi)些學者作出不銹(xiu)鋼(gang)的熔合區(qu)凝(ning)固裂(lie)紋(wen)敏(min)(min)感性與Crea/Nicg比(bi)值為1.5~2.0時,裂(lie)紋(wen)總(zong)長度最(zui)(zui)小的結論,也就是(shi)說當焊縫金(jin)屬處于兩相凝(ning)固區(qu)時,對凝(ning)固裂(lie)紋(wen)最(zui)(zui)不敏(min)(min)感。

