雙相不銹鋼焊接的(de)一般準則主要有(you)以(yi)下幾點(dian):


1. 焊材的要(yao)求(qiu)


   焊材包(bao)括:①. 填充金屬;②. 保護氣體和背面保護氣體。分(fen)述(shu)如(ru)下。


   在(zai)焊態下使(shi)用的(de)(de)焊接(jie)結構,其焊縫(feng)金(jin)屬與(yu)母(mu)材相比(bi)應是合金(jin)元素(su)鎳含(han)量較(jiao)高(gao)的(de)(de)。這是為(wei)了保證合適的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)和奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)相比(bi)例(li)。這一純焊縫(feng)金(jin)屬在(zai)焊態下,必須有(you)這樣的(de)(de)成(cheng)(cheng)分,即能在(zai)結晶后直(zhi)接(jie)均(jun)勻地形成(cheng)(cheng)以(yi)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)為(wei)主(30%~70%)的(de)(de)并含(han)有(you)鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)雙相組(zu)織(zhi)。當焊件可在(zai)1050~1100℃溫度下退火(huo)時,應該選擇與(yu)母(mu)材成(cheng)(cheng)分(Ni=5.5%~7.0%)相當的(de)(de)焊縫(feng)金(jin)屬。在(zai)這種焊接(jie)工藝中,焊后占主要的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)轉變形成(cheng)(cheng)了平衡(heng)的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)/奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)。


  焊接雙相不銹鋼(gang)超級(ji)雙相不銹鋼的焊材均是配套設計的(詳見表2-13和表2-14)。手工焊用的涂藥焊條既可以用鈦型藥皮焊條,也可以用堿性藥皮焊條。堿性藥皮的焊條對全位置的焊接更適宜一些,而鈦型焊條工藝性優良,在幾乎所有的實際應用中都可獲得滿意的效果。



采用填充焊絲(si)和其他焊接(jie)方法(GTAW、GMAW、SAW)熔敷(fu)的焊縫金屬(shu)與焊絲(si)有(you)類似的化學成分。


保護氣體適用于各(ge)種氣體保護焊方法(見表2-17)


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  背面保護氣體用于單面焊的焊管內部氣體保護,既可以用工業純氬氣,也可以用高純度氬氣(99.99%).在所有情況下,氣體都應該干燥(PrEN439: 除CO2外,所有氣體中水分最大不超過40 ppm,露點最高-50℃,CO2中的水分最大不超過200 ppm,露點最高為-35℃),應該采取各種措施避免水分浸入保護氣體中。


保護氣體和背面保護氣體對焊縫金屬的含氮量有影響。由于保護氣體中氮氣分壓低,可能從焊縫熔池中擴散出氮氣(qi),從而使焊縫金屬含氮量降低,最大可減少0.05%氮氣(qi)。存在這種危險時,在保護氣體和背面保護氣體中必須加人5%氮氣,以防止焊縫金屬氮氣損失。


2. 焊接方法選擇


焊(han)接方法根據焊(han)件結構厚(hou)度及相(xiang)關條件的經濟性,可以(yi)采用下述焊(han)接方法:①. 手工焊(han)(SMAW); ②. 氣(qi)體保護鎢(wu)極電(dian)弧(hu)焊(han)(GTAW); ③. 氣(qi)體保護金屬(熔(rong)化)極電(dian)弧(hu)焊(han)(GMAW);④. 藥芯焊(han)絲電(dian)弧(hu)焊(han)(FCAW); ⑤. 埋弧(hu)焊(han)(SAW); ⑥. 等(deng)離子電(dian)弧(hu)焊(han)(PAW)。


對于不銹鋼管(guan)焊接,常用方法是采用GTAW作根部焊接,然后用其他不同的焊接方法完成接頭焊接,如SMAW、GTAW或GMAW.中厚板的對接焊采用SMAW(MMA)、SAW或FCAW來完成。


對于鑄件(jian)和(he)其(qi)他(ta)結構件(jian)的修復焊接(jie),通常選用SMAW(MMA),PAW 應用于薄斷面構件(jian)的焊接(jie)和(he)直管焊縫根部的焊接(jie)。


在(zai)(zai)焊(han)(han)件(jian)上均應該填(tian)加焊(han)(han)絲(條),包括焊(han)(han)根。如果不填(tian)加焊(han)(han)材進行(xing)焊(han)(han)接,則(ze)必(bi)須在(zai)(zai)焊(han)(han)后進行(xing)固溶處理。


3. 焊(han)接熱(re)輸(shu)入的確定(ding)


  在母材和焊材確定之后,無論采取何種焊接方法,都必須嚴格控制焊接熱輸入。雙相及超級雙相不銹鋼焊接接頭的性能,很大程度上取決于采用的熱輸入。與奧氏體不銹鋼相比,雙相鋼焊接時可承受較大的熱輸入(ru),使焊后冷卻過程、熱影響區形成足夠的奧氏體相,滿足接頭力學和耐蝕性的要求。但是熱輸過大,促進熱影響區形成Cr2N、σ相等脆性相,降低塑韌性和耐蝕性,因此對于具體焊件上采用多大的熱輸入,應在焊件焊前參考表2-16推薦的熱輸入范圍,根據結構的斷面尺寸和焊接方法進行工藝試驗或工藝評定,最終確定應使用的工藝參數,保證焊接接頭的性能。


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4. 接頭(tou)設計


  雙相不(bu)銹鋼(gang)的接(jie)頭(tou)設計必須有助于(yu)(yu)完全焊(han)透并(bing)避免在凝固的焊(han)縫金(jin)屬中存(cun)在未熔合(he)的母材(cai)。與奧氏體(ti)鋼(gang)不(bu)同的是(shi)焊(han)接(jie)雙相不(bu)銹鋼(gang)時,坡口(kou)(kou)根(gen)部間隙、坡口(kou)(kou)角(jiao)度均略大于(yu)(yu)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)。并(bing)且坡口(kou)(kou)最好采用(yong)切(qie)削(xue)加工而(er)不(bu)用(yong)砂輪打磨(mo)(mo),以使(shi)焊(han)接(jie)區厚度或(huo)間隙均勻(yun)(yun)。必須打磨(mo)(mo)時,應(ying)特(te)別(bie)注意(yi)坡口(kou)(kou)及其配合(he)的均勻(yun)(yun)性。雙相不(bu)銹鋼(gang)的一些接(jie)頭(tou)設計如(ru)表2-18所(suo)示。


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5. 預熱(re)和層間溫(wen)度


  除了在大(da)拘(ju)束度(du)下可(ke)能引起高(gao)鐵素體組(zu)織(zhi)(焊(han)縫(feng)、熱(re)(re)影響區)開裂(氫致裂紋)之外,雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和超級(ji)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)不(bu)需要預熱(re)(re)。對(dui)于大(da)拘(ju)束度(du)焊(han)件推(tui)薦預熱(re)(re)到150℃.對(dui)于23%Cr無Mo雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和22%Cr雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),層間(jian)溫(wen)度(du)不(bu)應該(gai)超過200℃.對(dui)25%Cr雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和超級(ji)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),層間(jian)溫(wen)度(du)不(bu)應超過150℃,為了獲得最(zui)佳的(de)焊(han)縫(feng)金屬性能,超級(ji)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)推(tui)薦使用的(de)最(zui)高(gao)預熱(re)(re)溫(wen)度(du)為100℃.在采用焊(han)后固溶處理的(de)情況下,不(bu)要求限制層間(jian)溫(wen)度(du)。


6. 焊后處(chu)理


  雙相不銹鋼不需要焊后消除應力處理,且進行這樣的熱處理可能是有害的。因為它可使雙相不銹鋼析出金屬間相,降低韌性和耐蝕性。但如果由于焊件高應變狀態或存在導致耐腐蝕性降低和塑性降低的有害相變,使焊件質量降低,這樣的焊件通常應該進行固溶處理。23%Cr無Mo雙相不銹鋼和22%Cr雙相不銹鋼應該在1050~1100℃的溫度下進行熱處理。而25%Cr雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼要求處理溫度為1070~1120℃。當匹配的焊縫金屬化學成分(Ni=8%~10%)高于焊件化學成分時,應該選擇給定的溫度上限。加熱應該盡可能地快,固溶退火之后立即進行水淬。最有效的加熱方法是感應加熱。保溫時間應該是5~30min,應該足以恢復相平衡,包括金屬間相(特別是σ和X相)的溶解。


7. 清理和鈍化(hua)


  焊(han)前、焊(han)后的(de)表面清(qing)理(li)(li)及焊(han)縫(feng)附(fu)近的(de)酸洗(xi)鈍化處(chu)理(li)(li)可(ke)采(cai)用標準(zhun)不銹鋼的(de)清(qing)理(li)(li)作業。