雙相不銹鋼管焊接的主要問題是“使用焊接性”,因為雙相(xiang)不(bu)銹鋼管對焊接熱裂紋、冷裂紋不敏感。但經過焊接之后,熱影響區(HAZ)緊鄰熔合線的部分,鐵素體晶粒急劇長大。奧氏體消失,形成單相鐵素體組織,塑性和韌性極低;再加上早期的雙相不銹鋼管碳含量較高,因而在粗大的鐵素體晶界容易析出碳化物,導致耐應力腐蝕、點腐蝕和晶(jing)間腐(fu)蝕性能下降。
1. 雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼管焊縫相(xiang)(xiang)的(鐵素體(ti)相(xiang)(xiang)與奧氏體(ti)相(xiang)(xiang))比例
焊(han)(han)(han)縫在(zai)焊(han)(han)(han)后(hou)自然冷卻條(tiao)件下(xia),由于(yu)(yu)相(xiang)對于(yu)(yu)母材,熔池體(ti)積很小,其冷卻速度很快,熔化的焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬沿著(zhu)熱傳導方向(xiang),向(xiang)焊(han)(han)(han)縫中心呈柱狀、樹枝狀結晶(jing)。這(zhe)時結晶(jing)方向(xiang)性很明(ming)顯,并發生(sheng)合金(jin)元素的偏(pian)析,組織(zhi)(zhi)不(bu)穩定(ding),在(zai)隨后(hou)的冷卻過(guo)程(cheng)中,容易發生(sheng)組織(zhi)(zhi)轉變和(he)析出金(jin)屬間相(xiang)。如(ru)前所述,雙相(xiang)和(he)超(chao)級雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼管焊(han)(han)(han)后(hou)直接使用(yong)(不(bu)進(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)后(hou)固溶(rong)熱處理),配套焊(han)(han)(han)材其鎳(nie)含量比母材高(gao)約2%,故其焊(han)(han)(han)縫組織(zhi)(zhi)的奧氏體(ti)含量比母材的高(gao)(為60%~70%)。
在正常的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)參數和(he)焊(han)后自然冷(leng)卻(que)條件下,配套的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)可(ke)以達到(dao)要求的(de)(de)(de)(de)(de)相比(bi)(bi)例(li)(FN=30%~70%),焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)力學性(xing)能(neng)、耐腐蝕性(xing)能(neng)可(ke)以適應雙相鋼的(de)(de)(de)(de)(de)要求;但是當采用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸入較小或(huo)焊(han)縫(feng)(feng)截面(mian)厚,焊(han)后冷(leng)卻(que)速度較快,焊(han)縫(feng)(feng)中的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)變來不及充(chong)分進行,那么(me)焊(han)縫(feng)(feng)中的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)可(ke)能(neng)會(hui)超過(guo)(guo)70%。另(ling)一方面(mian),熱(re)(re)輸入過(guo)(guo)大(da)或(huo)者填充(chong)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)料較少,就可(ke)能(neng)加大(da)母材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(熔化(hua))稀釋作用(yong),從而降低焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)鎳含量(liang),同(tong)樣(yang)會(hui)使焊(han)縫(feng)(feng)中的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)量(liang)增(zeng)高,出(chu)現(xian)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)量(liang)過(guo)(guo)高的(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)象。較高的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)通常表(biao)現(xian)為,低韌性(xing)和(he)耐腐蝕性(xing)欠佳。在焊(han)后自然冷(leng)卻(que)狀(zhuang)態下,如不能(neng)防止焊(han)縫(feng)(feng)中高鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含量(liang)時,通常采取固溶(rong)(1050~1100℃)退火處(chu)(chu)理,使焊(han)縫(feng)(feng)像母材(cai)(cai)一樣(yang),通過(guo)(guo)熱(re)(re)處(chu)(chu)理達到(dao)較為理想的(de)(de)(de)(de)(de)相比(bi)(bi)例(li)。所以焊(han)接(jie)(jie)雙相不銹鋼管,預先一定(ding)要根據板厚和(he)焊(han)接(jie)(jie)方法選擇(ze)合適的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸入,以及確定(ding)焊(han)后是否進行熱(re)(re)處(chu)(chu)理。
雙相不(bu)銹鋼管焊接要力求(qiu)使焊縫金(jin)屬(shu)、熱影響(xiang)區金(jin)屬(shu)與(yu)基體(ti)金(jin)屬(shu)具有(you)相同的(de)韌性(xing)及(ji)抗腐蝕性(xing)能(neng)。焊接時應防止生成(cheng)過(guo)多的(de)鐵素(su)體(ti)。如(ru)果焊接工(gong)藝能(neng)夠保證焊縫金(jin)屬(shu)、熱影響(xiang)區金(jin)屬(shu)的(de)奧氏體(ti)、鐵素(su)體(ti)比(bi)例為1:1,就(jiu)能(neng)使產品(pin)具有(you)很好的(de)抗腐蝕性(xing)能(neng)與(yu)機械性(xing)能(neng)。
2. 雙(shuang)相不銹鋼管焊接可能遇到的問(wen)題(ti)
①. 鐵(tie)素體(ti)含量過高,從而降低了韌性,導致開裂;
②. 熱影響區(qu)晶粒長大;
③. 相(xiang)(鐵素體相(xiang)與奧氏體相(xiang))形成比例不佳,碳化物析(xi)出(chu)導(dao)致抗(kang)腐(fu)蝕(shi)性降低;
④. 氮鉻化合物(wu)析出,導致抗(kang)腐(fu)蝕(shi)性能降低。
克服上述問(wen)題的方法:
①. 選擇含鎳高的焊材(焊絲(si));
②. 控制熱量輸(shu)人速度(du);
③. 多層焊(han)時,控制層間溫度小(xiao)于200℃.

