雙相不銹鋼管焊接的主要問題是“使用焊接性”,因為雙相(xiang)不銹鋼(gang)管(guan)對焊接熱裂紋、冷裂紋不敏感。但經過焊接之后,熱影響區(HAZ)緊鄰熔合線的部分,鐵素體晶粒急劇長大。奧氏體消失,形成單相鐵素體組織,塑性和韌性極低;再加上早期的雙相不銹鋼管碳含量較高,因而在粗大的鐵素體晶界容易析出碳化物,導致耐應力腐蝕點(dian)腐蝕晶(jing)間腐蝕性能下降。


1. 雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼管焊(han)縫(feng)相(xiang)(xiang)的(鐵素體相(xiang)(xiang)與(yu)奧(ao)氏體相(xiang)(xiang))比例


  焊(han)(han)縫(feng)在(zai)焊(han)(han)后自然冷(leng)卻條件下(xia),由于相對于母材(cai),熔池體(ti)積很(hen)(hen)小,其冷(leng)卻速度很(hen)(hen)快(kuai),熔化的(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)沿(yan)著(zhu)熱傳(chuan)導方向,向焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)心呈柱狀、樹枝狀結(jie)晶。這時(shi)結(jie)晶方向性很(hen)(hen)明顯,并發生合金(jin)元素的(de)(de)偏析(xi)(xi),組(zu)織(zhi)不穩定,在(zai)隨后的(de)(de)冷(leng)卻過程(cheng)中(zhong),容易發生組(zu)織(zhi)轉變和(he)(he)析(xi)(xi)出(chu)金(jin)屬(shu)(shu)間相。如前所述,雙相和(he)(he)超級雙相不銹(xiu)鋼(gang)管焊(han)(han)后直接使用(不進行焊(han)(han)后固溶熱處理),配套焊(han)(han)材(cai)其鎳含量比母材(cai)高約2%,故其焊(han)(han)縫(feng)組(zu)織(zhi)的(de)(de)奧氏體(ti)含量比母材(cai)的(de)(de)高(為60%~70%)。


  在正常的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)參數和(he)焊(han)(han)(han)(han)后(hou)自然(ran)冷(leng)卻(que)條件下,配套的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)材的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫金屬可(ke)以達到要求(qiu)的(de)(de)(de)相比例(FN=30%~70%),焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)(de)力學性能、耐腐(fu)蝕性能可(ke)以適(shi)應雙(shuang)相鋼的(de)(de)(de)要求(qiu);但是當采用(yong)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)輸入(ru)較小或焊(han)(han)(han)(han)縫截(jie)面厚(hou),焊(han)(han)(han)(han)后(hou)冷(leng)卻(que)速度(du)較快,焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)的(de)(de)(de)轉變來不及充(chong)分(fen)進行,那么(me)焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)可(ke)能會超過(guo)70%。另一方(fang)面,熱(re)輸入(ru)過(guo)大(da)或者填充(chong)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)材料較少,就(jiu)可(ke)能加大(da)母材的(de)(de)(de)(熔化)稀釋作用(yong),從而降(jiang)低(di)焊(han)(han)(han)(han)縫金屬的(de)(de)(de)鎳含(han)量(liang)(liang)(liang),同樣會使焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)量(liang)(liang)(liang)增高(gao),出現鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)量(liang)(liang)(liang)過(guo)高(gao)的(de)(de)(de)現象。較高(gao)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)通(tong)常表現為,低(di)韌性和(he)耐腐(fu)蝕性欠佳(jia)。在焊(han)(han)(han)(han)后(hou)自然(ran)冷(leng)卻(que)狀態下,如不能防止焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)高(gao)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)含(han)量(liang)(liang)(liang)時,通(tong)常采取固溶(rong)(1050~1100℃)退(tui)火(huo)處(chu)理(li),使焊(han)(han)(han)(han)縫像母材一樣,通(tong)過(guo)熱(re)處(chu)理(li)達到較為理(li)想的(de)(de)(de)相比例。所(suo)以焊(han)(han)(han)(han)接(jie)雙(shuang)相不銹鋼管,預(yu)先一定(ding)要根據板厚(hou)和(he)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法選擇合適(shi)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)輸入(ru),以及確定(ding)焊(han)(han)(han)(han)后(hou)是否進行熱(re)處(chu)理(li)。


 雙相(xiang)不銹鋼(gang)管焊(han)(han)接要力求使(shi)焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)、熱影(ying)響(xiang)區(qu)金屬(shu)與基體金屬(shu)具有(you)相(xiang)同的韌(ren)性(xing)及抗腐蝕性(xing)能(neng)(neng)。焊(han)(han)接時應防止生成(cheng)過多的鐵素體。如果焊(han)(han)接工藝能(neng)(neng)夠(gou)保證焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)、熱影(ying)響(xiang)區(qu)金屬(shu)的奧氏體、鐵素體比例為(wei)1:1,就能(neng)(neng)使(shi)產品具有(you)很好的抗腐蝕性(xing)能(neng)(neng)與機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)。


2. 雙相不銹鋼管焊接可能遇到的問題


 ①. 鐵素體(ti)含量(liang)過(guo)高(gao),從而(er)降低(di)了(le)韌(ren)性,導致開裂;


 ②. 熱影響區晶粒長大;


 ③. 相(鐵素體相與奧(ao)氏體相)形成比例(li)不佳,碳化物析出導(dao)致抗腐蝕(shi)性降低;


 ④. 氮(dan)鉻化合物析出(chu),導致抗腐蝕性能降(jiang)低。


克服上述問題(ti)的(de)方法(fa):


①. 選擇含鎳(nie)高的焊材(焊絲);


②. 控制(zhi)熱量輸人(ren)速度;


③. 多層(ceng)(ceng)焊時,控制層(ceng)(ceng)間溫(wen)度(du)小于(yu)200℃.