為了使(shi)焊接(jie)接(jie)頭熱影響區各項性能(neng)指標與(yu)其他部(bu)位相同,可(ke)采取(qu)下列措(cuo)施(shi)。
一、焊接方(fang)法的選擇
在(zai)選擇焊接方法時應遵循如下原則。
1. 避免使用過(guo)低(di)或過(guo)高的焊接熱輸入(ru)
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(han)
多(duo)層焊(han)(han)的(de)后續焊(han)(han)縫的(de)熱(re)輸入對前道(dao)(dao)焊(han)(han)縫再一(yi)次(ci)進(jin)行焊(han)(han)接(jie)熱(re)循環、使焊(han)(han)接(jie)熱(re)影響(xiang)區的(de)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)進(jin)一(yi)步析出(chu),增(zeng)加奧氏(shi)體(ti)相(xiang)數量且能(neng)細化(hua)鐵素體(ti)晶粒,減(jian)少碳化(hua)物(wu)和(he)氮(dan)化(hua)物(wu)從晶內(nei)和(he)晶界(jie)析出(chu)。接(jie)頭的(de)性能(neng)得到改善(shan),所以選擇焊(han)(han)接(jie)方法時,應(ying)考慮(lv)滿足(zu)多(duo)層焊(han)(han)的(de)要求(qiu),多(duo)道(dao)(dao)次(ci)和(he)低熔敷率。
3. 避免(mian)使用(yong)熱處理
雙相不銹鋼管(guan)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. 經濟性
雙相(xiang)不(bu)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。
至于埋弧(hu)焊(han)(han),近年也有使用(yong)此(ci)方法(fa)(fa)焊(han)(han)接(jie)較厚的雙相(xiang)不銹鋼,埋弧(hu)焊(han)(han)的問題是稀釋率(lv)較大(da),采(cai)用(yong)合適的坡口形式,正確的熱輸入以及嚴格(ge)控制道間溫度,可(ke)以對稀釋率(lv)加(jia)以控制。當焊(han)(han)接(jie)厚壁件(jian)時,最初(chu)熔敷的幾層焊(han)(han)道金屬(shu)因稀釋率(lv)較大(da),鐵素體量(liang)增加(jia),加(jia)之冷卻速(su)度過慢,有可(ke)能使焊(han)(han)縫金屬(shu)和焊(han)(han)接(jie)熱影(ying)響區(qu)脆(cui)化(hua)。與(yu)前兩種(zhong)焊(han)(han)接(jie)法(fa)(fa)相(xiang)比(bi),此(ci)法(fa)(fa)焊(han)(han)接(jie)雙相(xiang)不銹鋼用(yong)得(de)不多。
二、焊接順序
接觸(chu)腐蝕介質的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫要最先施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han);對于(yu)單道(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫,則在非接觸(chu)工(gong)(gong)作介質面的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫上,加(jia)焊(han)(han)(han)(han)(han)一層工(gong)(gong)藝焊(han)(han)(han)(han)(han)縫,對于(yu)多層焊(han)(han)(han)(han)(han)時,除了用小的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接熱輸(shu)入的(de)(de)(de)多層多道(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)外,必要時也可增加(jia)工(gong)(gong)藝焊(han)(han)(han)(han)(han)縫來改善工(gong)(gong)作焊(han)(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)(de)熱影響區性能。
三、焊接材(cai)料(liao)
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(wu)極氬(ya)弧焊(han);MIG-熔化極氬(ya)弧焊(han);SAW一埋弧焊(han);SMAW一焊(han)條電弧焊(han):FCAW一藥(yao)芯焊(han)絲電弧焊(han)。
2. 填充金屬(shu)牌號(hao)后的(de)符(fu)號(hao):1焊絲;1R鈦型焊條(tiao);1B堿性焊條(tiao);1T藥芯(xin)焊絲。
四、焊接裂紋敏感性
近年一些學者作出(chu)不銹鋼的熔(rong)合區凝固裂紋(wen)敏感(gan)性與Crea/Nicg比值為(wei)1.5~2.0時,裂紋(wen)總長度最小的結論,也(ye)就是說當焊縫金屬(shu)處于兩相凝固區時,對(dui)凝固裂紋(wen)最不敏感(gan)。

