雙相不(bu)銹(xiu)鋼具有良好的焊接性，它不像鐵素體不(bu)銹鋼焊縫熱影響區由于晶粒嚴重粗化而使塑韌性大幅減低，也不像奧氏(shi)體不(bu)銹鋼對熱裂紋很敏感，選用合適的焊接工藝一般不會發生焊接熱裂紋和冷裂紋。但雙相不銹鋼中畢竟有較高的鐵素體，焊接工藝選擇不當，可能會出現下列問題：
1. 當在300～500℃停留時間較長時，會發生“475℃脆性”；在600～900℃溫度停留時間長時，還會出現σ相脆性和高溫晶粒長大脆性，這些都會降低焊接接頭耐蝕性。
2. 當拘束度較大時，還存在氫致(zhi)裂(lie)紋的(de)危險。
3. 要求較(jiao)少(shao)相至少(shao)在30％以上，因為相比例的不平衡會引(yin)起熱影響區腐蝕與(yu)脆化(hua)。
一、焊接(jie)工藝(yi)評(ping)定試驗
1. 焊接方(fang)法的選(xuan)擇
結合產品換熱管較薄和管板焊接的特點，選用WZM1-315C 管板自動焊機進行自動脈沖鎢極氬弧焊。通過脈沖電流、脈沖時間和基值電流、基值時間的調節，能夠調節出較小的熱輸入，可防止焊接接頭過熱造成晶粒粗大和脆化。另外，高頻電弧具有很強的穿透力，能增加焊縫熔深，其振蕩作用有利于晶粒細化、消除氣孔，能得到優良的焊接接頭。
2. 焊接材料的選擇(ze)
SAF2205 雙相不銹鋼焊(han)(han)接時，焊(han)(han)接材(cai)(cai)料的(de)化學成分通常(chang)與母材(cai)(cai)略有不同(tong)，焊(han)(han)材(cai)(cai)中(zhong)的(de)Ni含量要高(gao)于母材(cai)(cai)，以促進鐵素體向奧氏體的(de)轉變，并能穩(wen)定焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)的(de)奧氏體。根據換熱管(guan)和管(guan)板結構特點，選擇φ0.8mm的(de)ER2209焊(han)(han)絲(si)，母材(cai)(cai)和焊(han)(han)材(cai)(cai)的(de)化學成分比較見表4-45。
3. 焊(han)前準(zhun)備
按照NB／T4701-2011《承壓設備焊(han)接工藝評(ping)定》附錄D要(yao)求(qiu)，換(huan)熱(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)(guan)頭要(yao)伸出管(guan)(guan)(guan)(guan)板組5mm。換(huan)熱(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)料為SAF2205，規(gui)格(ge)為φ32mmx2.5mm；管(guan)(guan)(guan)(guan)板材(cai)(cai)料為Q345R，采(cai)用堆(dui)焊(han)而成(cheng)，過渡層采(cai)用E309L-16焊(han)條，耐蝕(shi)層采(cai)用E2209-16焊(han)條，堆(dui)焊(han)層厚度為10mm，堆(dui)焊(han)層化學(xue)成(cheng)分見(jian)表4-45。焊(han)前在對換(huan)熱(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)的被焊(han)管(guan)(guan)(guan)(guan)端進行清(qing)理(li)，清(qing)除毛刺、油污物，用不(bu)銹鋼絲(si)刷將待焊(han)部位的表面及附近(jin)清(qing)理(li)干凈，直至露出不(bu)銹鋼光澤，然后用丙酮液清(qing)洗。
4. 焊(han)接
焊接(jie)(jie)時先進行(xing)定(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)焊，不能直接(jie)(jie)在(zai)根部(bu)定(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)焊定(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)，需采(cai)用(yong)(yong)同(tong)材(cai)質(zhi)的小定(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)塊(kuai)定(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)裝配，焊縫長度約(yue)3~5mm。定(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)塊(kuai)定(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)好后，用(yong)(yong)貼紙密封坡(po)口，背面充氬氣(qi)保(bao)護。采(cai)用(yong)(yong)直流正接(jie)(jie)電源，用(yong)(yong)φ0.8mm的 ER2209焊絲，φ2.5～φ0.8mm的鈰(shi)鎢(wu)極，氬氣(qi)（體積分數(shu)）99.99％，氣(qi)體流量8～10L／min，噴嘴直徑(jing)為12mm，焊接(jie)(jie)2層，第2道焊縫的引弧點應(ying)避開(kai)第1道的引弧和(he)(he)熄弧點，焊接(jie)(jie)順序和(he)(he)方位(wei)(wei)(wei)如(ru)圖(tu)4-19所示，道間(jian)溫度控(kong)制在(zai)150℃以下(xia)。具體焊接(jie)(jie)參(can)數(shu)見表4-46。
5. 焊接(jie)工藝(yi)要(yao)點
雙相不(bu)銹鋼焊接(jie)時，除了嚴(yan)格控制(zhi)焊接(jie)參數(shu)外，還需嚴(yan)格遵照(zhao)下列(lie)注意(yi)事(shi)項和技術措施，才能保證良好的焊接(jie)質量。
a. 清理
采用(yong)(yong)機械或化學(xue)方法，對(dui)焊(han)接坡口及兩側的(de)(de)(de)氧化皮、油脂、灰塵、水和污染物等進(jin)行徹(che)底清(qing)理(li)，以減(jian)少焊(han)縫中的(de)(de)(de)H含量，防止氫致裂紋(wen)；清(qing)理(li)工具如鋼(gang)絲刷、敲渣錘等須由不(bu)銹(xiu)鋼(gang)制成(cheng)，打磨(mo)用(yong)(yong)砂輪也必須為專用(yong)(yong)于(yu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)砂輪；焊(han)接完成(cheng)后，立即使用(yong)(yong)專用(yong)(yong)的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)絲刷趁熱擦(ca)刷焊(han)縫表面，消除(chu)焊(han)縫表面的(de)(de)(de)氧化色(se)，以防止焊(han)接接頭(tou)耐(nai)蝕性下降。
b. 引弧(hu)和(he)熄弧(hu)
嚴禁在管板上引(yin)弧(hu)(hu)。熄弧(hu)(hu)時，弧(hu)(hu)坑要(yao)填滿，過渡要(yao)平(ping)滑，不應(ying)有明顯(xian)凸(tu)棱(leng)和凹陷。
c. 氣體保(bao)護
采用大(da)直徑噴嘴，加(jia)大(da)保(bao)護(hu)氣體(ti)流量(liang)，提高氣體(ti)保(bao)護(hu)效果。
d. 防變形措(cuo)施
為防止(zhi)管板變形，焊(han)接時應從中(zhong)心(xin)向(xiang)(xiang)四周以(yi)對稱放射狀(zhuang)向(xiang)(xiang)外焊(han)接。
二、焊接(jie)試(shi)板檢驗
換熱管(guan)(guan)管(guan)(guan)板(ban)焊(han)(han)接(jie)試板(ban)檢查，首先需(xu)外觀檢查焊(han)(han)縫表面是(shi)否平整光滑、波紋細密以及有無肉眼可見焊(han)(han)接(jie)缺陷。
1. 滲透檢測
按照JB/T 4730-2005對換熱管管板10個焊接接頭進行100％檢測（PT），沒有發現氣孔和裂紋等缺陷，檢驗合格。
2. 宏觀金(jin)相檢查
按照NB/T 47014-2011取呈對角線位置的2個管接頭切開，兩切口互相垂直。切口一側面通過換熱管中心線，對兩接頭中4個剖面的8個觀察面進行檢查（其中包括1個取自收弧處）。將宏觀金相試樣的檢查面磨光，使焊縫區與熱影響區界限清晰，采用10倍放大鏡進行檢驗，焊縫根部焊透，沒有裂紋、未熔合。然后測定8個金相檢查面上每個角焊縫的厚度為2.0～2.2mm，大于合格值1.7mm，宏觀檢驗合格。
3. 金相(xiang)組織(zhi)檢驗
對換(huan)熱(re)管(guan)、管(guan)板(ban)堆焊(han)層和焊(han)縫進行了(le)金(jin)相(xiang)檢驗，金(jin)相(xiang)鐵(tie)(tie)素組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)用(yong)網(wang)絡(luo)交點技術(shu)法對鐵(tie)(tie)素體(ti)測定(ding)，管(guan)材鐵(tie)(tie)素體(ti)約占50％；管(guan)板(ban)堆焊(han)層中鐵(tie)(tie)素體(ti)含(han)量約為35％；焊(han)縫中鐵(tie)(tie)素體(ti)含(han)量約為40％，滿(man)足技術(shu)要求的30％～61％。沒有(you)出現脆硬(ying)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，且得到了(le)細小均勻的兩相(xiang)混(hun)合(he)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)。試(shi)件分兩層焊(han)接，一次(ci)焊(han)接熱(re)影響(xiang)區經受兩次(ci)焊(han)接熱(re)循環，不僅促進了(le)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)的進一步轉變，還細化(hua)了(le)晶粒。
4. 顯(xian)微硬度試驗
從剩余的管頭上(shang)取試(shi)樣進行(xing)顯微(wei)硬(ying)度(du)(du)試(shi)驗，采用(yong)HVS-50型(xing)數顯維(wei)氏硬(ying)度(du)(du)計(ji)測(ce)(ce)量接(jie)頭的顯微(wei)硬(ying)度(du)(du)，測(ce)(ce)量時從換熱管側、焊縫金屬到管板側依次(ci)進行(xing)測(ce)(ce)量，測(ce)(ce)定結果：硬(ying)度(du)(du)HV為247.2、258.1和276.8，無(wu)淬(cui)硬(ying)傾向，滿足技術要求。
三、產品焊接
經過(guo)對SAF2205 雙相不(bu)銹鋼換熱管(guan)管(guan)板焊(han)接工藝評定試(shi)分(fen)析，確定焊(han)接工藝的正確性，為管(guan)板焊(han)接提(ti)供(gong)了有力保障，將此焊(han)接工藝運用在實際產品換熱器管(guan)板的焊(han)接生產，焊(han)后經0.2MPa壓縮空氣試(shi)漏、100％PT檢測（I級），全部合格。
焊接(jie)換(huan)熱器管(guan)板時(shi)，焊接(jie)操作要注意：
1. 要(yao)控制(zhi)好焊槍(qiang)傾角(jiao)(jiao)和(he)送絲(si)角(jiao)(jiao)度(du)，機頭需水(shui)平(ping)放置在鎢(wu)極(ji)的稍前下方，一般焊槍(qiang)鎢(wu)極(ji)對準(zhun)坡口的外邊(bian)緣1/3處，送絲(si)貼(tie)著管壁與坡口的根部為最佳角(jiao)(jiao)度(du)。
2. 控(kong)制好開關。焊接(jie)過(guo)程(cheng)中根據情況(kuang)不斷調節(jie)電弧長度，防止出(chu)現未熔合、鎢極打管(guan)板等情況(kuang)。
管(guan)束(shu)裝置(zhi)（主要是(shi)換(huan)熱器管(guan)板焊(han)(han)接(jie)件）經(jing)過3個月的(de)使用，運行穩定，滿足使用要求。說(shuo)明選用自動脈沖鎢極氬弧焊(han)(han)的(de)焊(han)(han)接(jie)工藝和確(que)定的(de)操(cao)作要點是(shi)合理的(de)，保證了焊(han)(han)縫(feng)金屬獲得較理想的(de)相比例(li)，防止焊(han)(han)縫(feng)脆性(xing)和裂紋(wen)的(de)產生。
