1. 焊接方(fang)法的選擇


  由于雙相(xiang)不銹鋼自身的冶金特點,在選擇焊接方法上應注意以下幾點。


①. 焊(han)接線能量和層間溫度


  過(guo)(guo)低(di)的焊(han)(han)(han)接線(xian)能(neng)量(liang)會使奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)轉變量(liang)減少,甚至(zhi)于會抑制焊(han)(han)(han)后冷(leng)卻過(guo)(guo)程的鐵素體(ti)(ti)向奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)的轉變,而得到單相鐵素體(ti)(ti)組織,使其失去雙相不銹鋼的特點,使用性能(neng)大大降低(di)。因此,激光(guang)焊(han)(han)(han)、電子(zi)束焊(han)(han)(han)和等離子(zi)焊(han)(han)(han)等高(gao)能(neng)束焊(han)(han)(han)不適于焊(han)(han)(han)接雙相奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼。過(guo)(guo)高(gao)的焊(han)(han)(han)接線(xian)能(neng)量(liang)會使金屬及熱(re)影(ying)響區(qu)過(guo)(guo)熱(re)區(qu)的晶粒粗(cu)大,韌(ren)性降低(di)。SMAW、TIG、MIG可(ke)用來(lai)焊(han)(han)(han)接雙相不銹鋼。


  為了獲得雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)焊接接頭的最佳性能,除合理地選用焊接材料外、還必須選擇最佳的焊接線能量和層間溫度,通常將焊縫金屬的奧氏體含量控制在60%~70%。表3-43給出了三種典型的雙相不銹鋼推薦的最佳的焊接線能量和層間溫度。


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  表3-43 三種典型的雙(shuang)相不(bu)銹鋼推薦的最佳的焊(han)接(jie)線(xian)能(neng)量和(he)層間溫度鋼的牌(pai)號


②. 適(shi)宜采用多層焊,多道次(ci),低熔合比


③. 避免使用焊后熱處(chu)理


  因為焊后熱處理存在諸(zhu)多困難,生(sheng)產上(shang)難以實現。固(gu)溶處理的溫度太高(1000~1050℃),生(sheng)產上(shang)很難實現。另外,中溫處理會導致脆化相析出,韌性和耐腐(fu)蝕性降低。




2. 雙相不銹鋼常用的焊接方法


 焊接雙相不銹鋼常用的(de)方法是焊條電弧(hu)焊(SMAW)、埋弧(hu)焊(SAW)、鎢極(ji)惰性(xing)氣(qi)體(ti)保(bao)護焊(TIG)及(ji)熔(rong)化極(ji)惰性(xing)氣(qi)體(ti)保(bao)護焊(MIG)等(deng)。


①. 焊條電(dian)弧焊


 焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)適用于(yu)全位置焊(han)(han)(han)(han)(han)接。對于(yu)雙相不(bu)銹鋼而(er)言,鈦型(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)比堿性(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)的焊(han)(han)(han)(han)(han)接工藝性(xing)好(hao),尤其(qi)是脫渣性(xing)能好(hao),這一(yi)點對多層焊(han)(han)(han)(han)(han)很(hen)重要(yao),可(ke)以提高效率(lv)和避免夾渣。但是,鈦型(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)比堿性(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)得到的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫金屬的韌性(xing)較(jiao)差。所(suo)以,對于(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)件有(you)低溫(wen)性(xing)能要(yao)求(qiu)時應采用堿性(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)。


②. 鎢極惰(duo)性氣(qi)體保護焊


  鎢極惰性氣體保(bao)護焊(han)(han)常(chang)用于(yu)根(gen)部焊(han)(han)道的(de)焊(han)(han)接或(huo)自(zi)動焊(han)(han)接,也常(chang)用于(yu)薄板或(huo)管板接頭的(de)焊(han)(han)接。TIG焊(han)(han)能(neng)(neng)夠保(bao)證(zheng)焊(han)(han)件有良好(hao)的(de)力學性能(neng)(neng),特別是低溫韌性。一般(ban)TIG焊(han)(han)的(de)熔敷效率較低,即使自(zi)動焊(han)(han)也如此。


  焊時應使用純Ar或(huo)Ar+2%N2作為(wei)(wei)保護(hu)氣體(ti)。但V形坡口根部焊接且雙面(mian)(mian)(mian)成形時,背面(mian)(mian)(mian)需用保護(hu)氣體(ti)保護(hu),且用Ar+5%N2作為(wei)(wei)保護(hu)氣體(ti),因為(wei)(wei)焊縫表面(mian)(mian)(mian)容易失氮。


  應(ying)當(dang)推薦使用Ar+N,混(hun)合氣體(ti)(ti)作為雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼TIG焊(han)(han)(han)的(de)(de)保護氣體(ti)(ti)。因(yin)為為了(le)保證雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)中(zhong)奧氏(shi)體(ti)(ti)占優勢(shi),焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)的(de)(de)鉻當(dang)量(liang)/鎳(nie)(nie)當(dang)量(liang)之比(bi)(bi)應(ying)比(bi)(bi)母材小(xiao)。若使用Ar+N,混(hun)合氣體(ti)(ti),則可使焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)增N,N是強奧氏(shi)體(ti)(ti)形成元素,焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)增N就等(deng)于(yu)增大(da)了(le)鎳(nie)(nie)當(dang)量(liang),間接地達到了(le)使鉻當(dang)量(liang)/鎳(nie)(nie)當(dang)量(liang)之比(bi)(bi)變小(xiao)的(de)(de)目的(de)(de)。實踐(jian)證明,在保護氣中(zhong)加(jia)氮氣后,焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)中(zhong)的(de)(de)N含量(liang)和奧氏(shi)體(ti)(ti)含量(liang)都增加(jia)了(le),見(jian)表3-44.


  表3-44 保護氣體(ti)中N2含(han)量對焊縫金屬中的N含(han)量和(he)奧氏體(ti)含(han)量的影(ying)響(xiang)


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③. 埋(mai)弧焊


  埋(mai)弧焊可以用于雙相不銹鋼厚板的焊接,埋弧焊的問題是熔合比比較大,可以通過調整坡口形式、正確地選擇焊接線能量以及層間溫度,對熔合比加以控制。厚壁件的焊接,前幾道由于熔合比比較大,焊縫金屬鐵素體含量可能太大,加之冷卻速度慢,晶粒粗大,有可能使焊縫金屬和焊接熱影響區發生脆化。這一點可以用調整焊接材料,即前幾道熔合比較大時,采用鎳當量大的焊接材料。


3. 多層焊(han)(han)和工藝焊(han)(han)縫


  如前所述,采用SMAW法進行(xing)多(duo)層焊(han)時(shi),由于后道焊(han)縫對(dui)前道焊(han)縫的(de)(de)熱處理作用,焊(han)縫金(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鐵素體(ti)會進一步(bu)轉變成奧氏(shi)(shi)體(ti),成為(wei)以奧氏(shi)(shi)體(ti)占(zhan)優勢(shi)的(de)(de)兩相組(zu)織(zhi);毗鄰焊(han)縫的(de)(de)焊(han)接(jie)熱影響(xiang)區組(zu)織(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)含量也(ye)會由于多(duo)次(ci)加熱而增多(duo),從而使(shi)整個焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)組(zu)織(zhi)和性能顯著(zhu)改善。但(dan)是,若(ruo)是多(duo)次(ci)加熱到(dao)中(zhong)(zhong)溫(wen)區,引起脆性相析出,也(ye)可(ke)能發生脆化。


  由(you)于(yu)上述原因,可以(yi)在焊(han)完之后再熔敷一道(dao)(dao)工藝焊(han)縫(feng),以(yi)便對最后一道(dao)(dao)焊(han)縫(feng)及其(qi)焊(han)接(jie)熱影響區進行一次熱處(chu)理,以(yi)利于(yu)改善組織(zhi)和提供性能(neng)。工藝焊(han)縫(feng)最后可以(yi)經過加工去除。