不平衡和不完全的冶金反應和快速結晶過程,使焊縫存在著成分和組織的不均性,所以組織是不穩定的。在多層焊縫或者雖然是單道焊縫,焊后經熱處理或在某一溫度下長期使用,便有可能發生組織轉變和析出有害的金屬間化合物或碳、氮化物。對于雙相不銹鋼焊縫來說,雖然化學成分與母材相比增加了鎳的含量,焊縫中鐵素體相較低,從而減低了金屬間相析出的傾向和金屬間相引起的有害作用,但是由于焊縫中鉻、鎳、鉬、氮等合金元素在兩相中的分配極不均勻,特別是氮,在奧氏體中以過飽和狀態存在而鐵素體相中氮的含量很少,更增加了組織的不穩定性。


  雙相不銹鋼焊接(jie)時,有可能發生三種類型的析出,嚴重時會降低鋼的耐腐蝕性和韌性。這些析出相是:鉻的氮化物(Cr2N、CrN);二次奧氏體(Y2);金屬間相(σ相等)。


 關于(yu)氮(dan)(dan)化(hua)物的(de)(de)(de)析(xi)出(chu),當焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)數量(liang)過(guo)多(duo)或為純鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)組織時,很(hen)容易有氮(dan)(dan)化(hua)物的(de)(de)(de)析(xi)出(chu),這是(shi)由于(yu)在(zai)高溫時,氮(dan)(dan)在(zai)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)溶解(jie)度增加(jia),快(kuai)速冷卻(que)時溶解(jie)度又下降的(de)(de)(de)緣故。尤(you)其在(zai)靠(kao)近焊(han)(han)縫表面的(de)(de)(de)部(bu)位,由于(yu)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)損(sun)失,使鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)量(liang)增加(jia),氮(dan)(dan)化(hua)物更容易析(xi)出(chu),這對(dui)焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)耐腐蝕性有直接的(de)(de)(de)影響(xiang)。焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)若(ruo)是(shi)健全的(de)(de)(de)兩相組織,氮(dan)(dan)化(hua)物的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)量(liang)很(hen)少(shao)。因此,為了(le)增加(jia)焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)(ti)數量(liang),在(zai)填充金(jin)屬(shu)(shu)(shu)中(zhong)提高鎳(nie)、氮(dan)(dan)元素(su)(su)是(shi)有效的(de)(de)(de)。


  關于二次奧氏體的析出,這在含氮量高的超級雙相不銹鋼(0.3%N2)多層焊接時會出現。由于后續焊道的再加熱,特別是先采用低的熱輸入,后續焊道又采用高的熱輸入時,部分鐵素體會轉變成細小分散的二次奧氏體(Y2).這種Y2也和氮化物一樣會降低焊縫的耐腐蝕性能。


  關(guan)于(yu)。相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu),一(yi)(yi)般(ban)說焊(han)(han)接時(shi)采(cai)用較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)熱(re)輸(shu)(shu)(shu)入和較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻速(su)度(du)有利于(yu)奧氏體的(de)(de)(de)(de)轉變,減少(shao)焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體量(liang)。但是(shi)(shi)熱(re)輸(shu)(shu)(shu)人過(guo)(guo)高(gao)(gao)(gao)和冷(leng)卻速(su)度(du)過(guo)(guo)慢又會(hui)(hui)帶來金(jin)(jin)屬(shu)(shu)間相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)問題。一(yi)(yi)般(ban)焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)不(bu)(bu)(bu)常發現(xian)有。相(xiang)(xiang)(xiang)析(xi)(xi)出(chu),但在焊(han)(han)接材料或熱(re)輸(shu)(shu)(shu)人選用不(bu)(bu)(bu)合適時(shi),也有可能(neng)出(chu)現(xian)。相(xiang)(xiang)(xiang)。用較(jiao)高(gao)(gao)(gao)鎳的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)條25.10.4.LR焊(han)(han)接超(chao)級(ji)(ji)(ji)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼SAF2507時(shi),如熱(re)輸(shu)(shu)(shu)入過(guo)(guo)高(gao)(gao)(gao),發現(xian)有σ相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)(圖2-14)。這是(shi)(shi)因(yin)為過(guo)(guo)低的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體量(liang)會(hui)(hui)集中較(jiao)多的(de)(de)(de)(de)鉻、鉬等元素(su)(su),促進(jin)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)間相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)。對超(chao)級(ji)(ji)(ji)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼而言,一(yi)(yi)般(ban)熱(re)輸(shu)(shu)(shu)入控制在0.5~1.5kJ/mm范圍(wei),不(bu)(bu)(bu)超(chao)過(guo)(guo)上限,含鎢和銅的(de)(de)(de)(de)鋼不(bu)(bu)(bu)超(chao)過(guo)(guo)1.0kJ/mm時(shi)(尤(you)其(qi)焊(han)(han)薄板),不(bu)(bu)(bu)會(hui)(hui)發生因(yin)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)間相(xiang)(xiang)(xiang)析(xi)(xi)出(chu)使韌性下降。這說明超(chao)級(ji)(ji)(ji)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼,尤(you)其(qi)是(shi)(shi)含鎢、銅的(de)(de)(de)(de)超(chao)級(ji)(ji)(ji)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼對高(gao)(gao)(gao)熱(re)輸(shu)(shu)(shu)入敏感。


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  綜(zong)上所述,為(wei)了獲得最(zui)佳的(de)(de)(de)性(xing)能結果,一般(ban)必須采用(yong)足夠高(gao)的(de)(de)(de)熱(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)以保證(zheng)在(zai)(zai)焊縫(包括熱(re)(re)影(ying)響區)奧(ao)(ao)氏體(ti)的(de)(de)(de)再形成,通常焊縫金屬的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)量控制在(zai)(zai)60%~70%范圍,但是為(wei)防止析出(chu)相也不希望過高(gao)的(de)(de)(de)熱(re)(re)輸(shu)(shu)人(ren)(ren),熱(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)控制在(zai)(zai)0.5~2.0kJ/mm,最(zui)高(gao)層(ceng)間溫(wen)度控制在(zai)(zai)150℃為(wei)好(hao)。表2-16是Sandvik推薦的(de)(de)(de)三種典型雙(shuang)相不銹(xiu)鋼和超級(ji)雙(shuang)相不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)焊接熱(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)。熱(re)(re)輸(shu)(shu)人(ren)(ren)與材料的(de)(de)(de)厚(hou)度也有關,如(ru)對(dui)(dui)(dui)薄壁管(t=1.5mm)適宜的(de)(de)(de)熱(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)是小于0.5kJ/mm,對(dui)(dui)(dui)厚(hou)壁管最(zui)好(hao)選用(yong)接近上限的(de)(de)(de)熱(re)(re)輸(shu)(shu)人(ren)(ren)值。對(dui)(dui)(dui)于厚(hou)度不小于25mm的(de)(de)(de)材料,尤其要注意層(ceng)間溫(wen)度的(de)(de)(de)控制,心(xin)部的(de)(de)(de)溫(wen)度往往高(gao)于表面(mian),根部的(de)(de)(de)沖(chong)擊值可能會降低(di)。


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