超低碳雙相不銹鋼管的出現,再加上氮作為奧氏體形成元素的發現,促進雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊接接頭、熱影響區,在高溫下形成的單相鐵素體冷卻時,發生逆轉變并形成足夠的奧氏體,從而既改善了焊接熱影響區的塑性、韌性,同時又保持了雙相鋼的抗應力腐蝕、點腐(fu)蝕的優良特性。盡管新型的超低碳含氮的雙相不銹鋼的焊接性得到了實質性的改善,但是雙相鋼的供貨狀態、使用的焊接材料、焊接工藝及參數等仍然是焊接接頭耐腐蝕性能、力學性能,即使用焊接性是關鍵。
1. 雙(shuang)相不銹鋼管焊接方法
雙相不銹鋼管焊接方法與奧氏體不銹鋼相似,焊接方法應根焊件結構厚度及相關條件的經濟性來選擇。可以選用的焊接方有:手工焊(SMAW),氣體保護鎢極電弧焊(GTAW),氣體保護金屬(熔化)極電弧焊(GMAW),藥芯焊絲電弧焊(FCAW),埋弧焊(SAW),等離子電弧焊(PAW)等。
對于雙相不銹鋼管焊接常用的焊接方法有:鎢極氬弧(hu)焊、熔化極氣體保護焊、等(deng)離(li)子電弧焊和埋弧(hu)焊。
2. 雙相不銹(xiu)鋼管焊接工藝要點
①. 預(yu)熱(re)和(he)層間溫度
除了在大拘(ju)束度(du)(du)下(xia)(xia),可能(neng)引(yin)起(qi)高鐵素(su)體組(zu)織(焊縫、熱影響區)開裂(lie)(氫致裂(lie)紋)之外,雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管和(he)超(chao)(chao)級雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)需要(yao)預(yu)熱。對于大拘(ju)束度(du)(du)焊件推薦預(yu)熱到150℃。對于23%Cr無Mo雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)和(he)22%Cr雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),層間(jian)(jian)溫度(du)(du)不(bu)(bu)應超(chao)(chao)過(guo)200℃。對25%Cr雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管和(he)超(chao)(chao)級雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),層間(jian)(jian)溫度(du)(du)不(bu)(bu)應超(chao)(chao)過(guo)150℃。為了獲得最佳的(de)(de)焊縫金屬性能(neng),超(chao)(chao)級雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管推薦使用(yong)的(de)(de)最高預(yu)熱溫度(du)(du)為100℃。在采(cai)用(yong)焊后固溶(rong)處理(li)的(de)(de)情況下(xia)(xia),不(bu)(bu)要(yao)求限制層間(jian)(jian)溫度(du)(du)。
②. 焊(han)后(hou)熱處理
雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管不(bu)需要焊(han)后消除應力處(chu)(chu)理(li)(li),而且進(jin)行(xing)這(zhe)樣的(de)(de)(de)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)可(ke)能是(shi)有害的(de)(de)(de)。因為它可(ke)使雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)析出(chu)金屬(shu)(shu)間相(xiang),降(jiang)低韌性和(he)耐蝕(shi)性。但如果(guo)由于焊(han)件處(chu)(chu)于高(gao)(gao)應變狀態或存在(zai)導致耐腐蝕(shi)性降(jiang)低和(he)塑性降(jiang)低的(de)(de)(de)有害相(xiang)變,使焊(han)件質量(liang)降(jiang)低,這(zhe)樣的(de)(de)(de)焊(han)件通常(chang)應該(gai)進(jin)行(xing)固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)。23%Cr無(wu)Mo雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)22%Cr雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)應該(gai)在(zai)1050~1100℃的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)下(xia)進(jin)行(xing)固(gu)溶(rong)(rong)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)。而25%Cr 雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)超級雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)要求固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)為1070~1120℃.當匹配的(de)(de)(de)焊(han)縫金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)化學(xue)成(cheng)分(Ni=8%~10%)高(gao)(gao)于焊(han)件化學(xue)成(cheng)分時(shi),應該(gai)選擇給定的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)上(shang)限。加熱(re)(re)應該(gai)盡可(ke)能快,固(gu)溶(rong)(rong)退火之后立(li)即進(jin)行(xing)水淬。焊(han)后熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)最有效(xiao)的(de)(de)(de)加熱(re)(re)方法是(shi)感(gan)應加熱(re)(re)。保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間5~30min,應該(gai)足以恢復(fu)相(xiang)平衡(heng),包(bao)括金屬(shu)(shu)間相(xiang)(特別是(shi)σ相(xiang)和(he)x相(xiang))的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)。
③. 清理和鈍化
焊后的(de)表面(mian)清理及(ji)焊縫附近的(de)酸洗鈍化處理可采用標準不銹鋼的(de)清理作業。
3. 保(bao)持焊后(hou)抗腐(fu)蝕性能的方法
①. 控制焊接時焊料(liao)的飛濺物(wu)(wu)、雜質(zhi)、氧(yang)化物(wu)(wu)的形成,因為這些物(wu)(wu)質(zhi)會降低(di)抗點蝕(shi)與抗間隙(xi)腐蝕(shi)的能力(li)。
②. 如果可能,焊后應清洗焊縫及周圍區域;如果不可能清洗,則在焊接時,應控制保護氣體的含氧量在10×10-6~25×10-6之間。為了加強熔化極氣體保護焊的電弧穩定性及金屬滲透性,可在保護氣氬氣中添加少量的二氧化碳或氧氣。雙相不銹鋼氣體保護焊焊接用的保護氣體見表6-9。

③. 應(ying)采取背面保(bao)護(hu),焊管則應(ying)通入內(nei)保(bao)護(hu)氣(qi)體。

