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,促進雙相不銹鋼(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(shi)、點腐蝕的優良特性。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. 雙相不(bu)銹(xiu)鋼管焊接(jie)方法(fa)
雙相不(bu)銹鋼管(guan)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(ji)氬弧焊、熔化極氣體保護焊、等離子電弧焊和埋弧(hu)焊。
2. 雙相不(bu)銹鋼管焊(han)接工藝(yi)要(yao)點(dian)
①. 預(yu)熱和層間(jian)溫度(du)
除了在大拘束度下(xia),可能引起高鐵素體組織(焊縫、熱影(ying)響區(qu))開裂(氫致裂紋)之(zhi)外,雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)和超級雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)(bu)需要預(yu)熱。對于大拘束度焊件推薦(jian)(jian)預(yu)熱到150℃。對于23%Cr無Mo雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和22%Cr雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),層(ceng)間溫(wen)度不(bu)(bu)(bu)應(ying)超過(guo)200℃。對25%Cr雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)和超級雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),層(ceng)間溫(wen)度不(bu)(bu)(bu)應(ying)超過(guo)150℃。為(wei)了獲(huo)得最佳的焊縫金屬性能,超級雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)推薦(jian)(jian)使(shi)用(yong)的最高預(yu)熱溫(wen)度為(wei)100℃。在采用(yong)焊后固溶處(chu)理的情況下(xia),不(bu)(bu)(bu)要求限制(zhi)層(ceng)間溫(wen)度。
②. 焊后熱處理
雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)不需要焊(han)后(hou)(hou)消除應(ying)力處(chu)理,而且進(jin)(jin)行(xing)(xing)這(zhe)樣的(de)(de)(de)熱處(chu)理可能是(shi)有(you)害的(de)(de)(de)。因為它可使(shi)(shi)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)析出金屬間相(xiang),降低(di)韌(ren)性(xing)(xing)和(he)耐蝕性(xing)(xing)。但(dan)如果(guo)由(you)于焊(han)件處(chu)于高應(ying)變狀(zhuang)態或存在導致耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)降低(di)和(he)塑性(xing)(xing)降低(di)的(de)(de)(de)有(you)害相(xiang)變,使(shi)(shi)焊(han)件質(zhi)量降低(di),這(zhe)樣的(de)(de)(de)焊(han)件通(tong)常應(ying)該(gai)(gai)進(jin)(jin)行(xing)(xing)固溶(rong)處(chu)理。23%Cr無Mo雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)和(he)22%Cr雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)應(ying)該(gai)(gai)在1050~1100℃的(de)(de)(de)溫度下(xia)進(jin)(jin)行(xing)(xing)固溶(rong)熱處(chu)理。而25%Cr 雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)和(he)超級雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)要求固溶(rong)處(chu)理的(de)(de)(de)溫度為1070~1120℃.當匹配的(de)(de)(de)焊(han)縫(feng)金屬的(de)(de)(de)化(hua)學成分(Ni=8%~10%)高于焊(han)件化(hua)學成分時(shi),應(ying)該(gai)(gai)選擇(ze)給(gei)定(ding)的(de)(de)(de)溫度上限。加(jia)熱應(ying)該(gai)(gai)盡可能快(kuai),固溶(rong)退火之后(hou)(hou)立即(ji)進(jin)(jin)行(xing)(xing)水淬。焊(han)后(hou)(hou)熱處(chu)理最有(you)效的(de)(de)(de)加(jia)熱方(fang)法是(shi)感應(ying)加(jia)熱。保溫時(shi)間5~30min,應(ying)該(gai)(gai)足以恢復相(xiang)平衡,包括金屬間相(xiang)(特別是(shi)σ相(xiang)和(he)x相(xiang))的(de)(de)(de)溶(rong)解。
③. 清理和鈍化
焊(han)后的(de)表面(mian)清(qing)理(li)及焊(han)縫附近的(de)酸洗鈍化處理(li)可采(cai)用標準不銹鋼(gang)的(de)清(qing)理(li)作業。
3. 保(bao)持焊后抗腐(fu)蝕性(xing)能的(de)方法
①. 控制焊接時焊料的(de)飛濺物、雜質、氧化物的(de)形成(cheng),因為這(zhe)些(xie)物質會降(jiang)低抗點蝕與抗間隙腐蝕的(de)能力。
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. 應采(cai)取背(bei)面(mian)保(bao)護,焊管則應通入內保(bao)護氣體。