雙相不銹鋼具有良好的焊接性，它不像鐵素體不銹(xiu)鋼焊縫熱影響區由于晶粒嚴重粗化而使塑韌性大幅減低，也不像奧氏體不銹(xiu)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(cui)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(dang)拘束(shu)度(du)較大時，還(huan)存(cun)在(zai)氫致裂紋(wen)的危險。
3. 要求較少(shao)相至少(shao)在30％以上，因為相比例的不平衡會引起熱影響區(qu)腐蝕(shi)與脆化。
一、焊接工藝評(ping)定試驗(yan)
1. 焊接方法的選擇
結合產品換熱(re)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(han)接材料的選(xuan)擇
SAF2205 雙相不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)接時，焊(han)(han)(han)接材(cai)(cai)料的(de)(de)化學(xue)成分(fen)通常與(yu)母材(cai)(cai)略有不同，焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)中的(de)(de)Ni含量要高于母材(cai)(cai)，以(yi)促進鐵(tie)素體向奧(ao)氏(shi)(shi)體的(de)(de)轉變(bian)，并能穩定焊(han)(han)(han)縫中的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體。根(gen)據換熱管和(he)管板結構特(te)點(dian)，選擇φ0.8mm的(de)(de)ER2209焊(han)(han)(han)絲(si)，母材(cai)(cai)和(he)焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)的(de)(de)化學(xue)成分(fen)比較見表4-45。
3. 焊前準備(bei)
按照(zhao)NB／T4701-2011《承壓設(she)備(bei)焊(han)接工藝評定(ding)》附錄D要(yao)求，換(huan)(huan)熱管(guan)管(guan)頭要(yao)伸(shen)出(chu)管(guan)板組5mm。換(huan)(huan)熱管(guan)材(cai)料(liao)為SAF2205，規格(ge)為φ32mmx2.5mm；管(guan)板材(cai)料(liao)為Q345R，采用(yong)堆(dui)(dui)焊(han)而(er)成，過渡層(ceng)(ceng)采用(yong)E309L-16焊(han)條，耐蝕層(ceng)(ceng)采用(yong)E2209-16焊(han)條，堆(dui)(dui)焊(han)層(ceng)(ceng)厚度為10mm，堆(dui)(dui)焊(han)層(ceng)(ceng)化學成分見(jian)表(biao)4-45。焊(han)前在對(dui)換(huan)(huan)熱管(guan)的被(bei)焊(han)管(guan)端進行清理，清除(chu)毛刺、油污(wu)物，用(yong)不銹鋼(gang)(gang)絲(si)刷將待焊(han)部位的表(biao)面(mian)及附近(jin)清理干凈，直至露出(chu)不銹鋼(gang)(gang)光澤，然后用(yong)丙(bing)酮液清洗。
4. 焊接
焊(han)(han)接時先(xian)進(jin)行定位(wei)(wei)焊(han)(han)，不能(neng)直(zhi)(zhi)接在根(gen)部定位(wei)(wei)焊(han)(han)定位(wei)(wei)，需(xu)采用(yong)同(tong)材質的(de)小定位(wei)(wei)塊定位(wei)(wei)裝配(pei)，焊(han)(han)縫長度約3~5mm。定位(wei)(wei)塊定位(wei)(wei)好(hao)后，用(yong)貼(tie)紙密封坡口(kou)，背面(mian)充氬氣保護。采用(yong)直(zhi)(zhi)流正接電源，用(yong)φ0.8mm的(de) ER2209焊(han)(han)絲，φ2.5～φ0.8mm的(de)鈰鎢極，氬氣（體積(ji)分數）99.99％，氣體流量8～10L／min，噴嘴直(zhi)(zhi)徑為12mm，焊(han)(han)接2層，第2道(dao)焊(han)(han)縫的(de)引弧(hu)點(dian)應避開第1道(dao)的(de)引弧(hu)和(he)熄弧(hu)點(dian)，焊(han)(han)接順(shun)序和(he)方位(wei)(wei)如圖4-19所示，道(dao)間溫度控(kong)制在150℃以下(xia)。具體焊(han)(han)接參數見表4-46。
5. 焊接工(gong)藝要點
雙相不銹鋼焊(han)接(jie)時，除了嚴格(ge)控制焊(han)接(jie)參(can)數外，還(huan)需嚴格(ge)遵(zun)照下列(lie)注意事項和技術措施，才能保證良好的焊(han)接(jie)質量。
a. 清理
采用(yong)機(ji)械(xie)或化學方法(fa)，對(dui)焊接(jie)坡口及(ji)兩(liang)側(ce)的(de)氧化皮(pi)、油(you)脂、灰塵(chen)、水和污染(ran)物(wu)等(deng)進行徹(che)底(di)清(qing)理，以(yi)減(jian)少焊縫中的(de)H含(han)量，防止(zhi)氫(qing)致(zhi)裂(lie)紋(wen)；清(qing)理工具如鋼(gang)絲刷(shua)、敲渣錘等(deng)須(xu)由不銹(xiu)鋼(gang)制成，打磨用(yong)砂(sha)輪(lun)也必須(xu)為專用(yong)于不銹(xiu)鋼(gang)的(de)砂(sha)輪(lun)；焊接(jie)完成后(hou)，立即使用(yong)專用(yong)的(de)不銹(xiu)鋼(gang)絲刷(shua)趁熱擦刷(shua)焊縫表(biao)面(mian)，消除焊縫表(biao)面(mian)的(de)氧化色，以(yi)防止(zhi)焊接(jie)接(jie)頭耐蝕性下降。
b. 引弧和熄弧
嚴禁在管板上引弧(hu)。熄弧(hu)時，弧(hu)坑要填滿，過渡要平滑，不(bu)應(ying)有明顯凸棱(leng)和凹陷。
c. 氣(qi)體保(bao)護(hu)
采用大直徑噴嘴，加(jia)大保(bao)護氣體(ti)流(liu)量，提(ti)高氣體(ti)保(bao)護效果(guo)。
d. 防變(bian)形(xing)措施
為防(fang)止管板變形(xing)，焊接時應從(cong)中心向四周(zhou)以(yi)對稱放(fang)射狀向外焊接。
二、焊接試(shi)板檢驗
換(huan)熱管管板焊接(jie)試板檢查(cha)，首(shou)先需(xu)外觀檢查(cha)焊縫表面是(shi)否(fou)平(ping)整(zheng)光(guang)滑、波紋細密(mi)以(yi)及(ji)有無肉(rou)眼可見焊接(jie)缺陷(xian)。
1. 滲(shen)透檢(jian)測(ce)
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(guan)金相(xiang)檢(jian)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. 金相組織檢驗
對換熱管、管板堆(dui)焊(han)(han)(han)層(ceng)和(he)焊(han)(han)(han)縫(feng)進行了(le)金相(xiang)檢(jian)驗(yan)，金相(xiang)鐵素(su)(su)(su)組(zu)織用網(wang)絡交點技(ji)術法對鐵素(su)(su)(su)體(ti)測定，管材鐵素(su)(su)(su)體(ti)約(yue)占50％；管板堆(dui)焊(han)(han)(han)層(ceng)中鐵素(su)(su)(su)體(ti)含量(liang)約(yue)為35％；焊(han)(han)(han)縫(feng)中鐵素(su)(su)(su)體(ti)含量(liang)約(yue)為40％，滿足技(ji)術要求的(de)30％～61％。沒(mei)有出現脆(cui)硬組(zu)織，且(qie)得到了(le)細(xi)小均勻的(de)兩相(xiang)混合組(zu)織。試件分(fen)兩層(ceng)焊(han)(han)(han)接，一(yi)次(ci)焊(han)(han)(han)接熱影響區(qu)經受兩次(ci)焊(han)(han)(han)接熱循環(huan)，不(bu)僅促(cu)進了(le)奧氏體(ti)相(xiang)的(de)進一(yi)步(bu)轉變，還細(xi)化了(le)晶粒。
4. 顯微硬度試驗
從(cong)剩余的管頭(tou)上(shang)取(qu)試樣進行顯微硬(ying)度試驗，采(cai)用HVS-50型數(shu)顯維氏硬(ying)度計測(ce)量(liang)(liang)接頭(tou)的顯微硬(ying)度，測(ce)量(liang)(liang)時從(cong)換熱管側(ce)、焊縫金屬到管板側(ce)依次進行測(ce)量(liang)(liang)，測(ce)定結果：硬(ying)度HV為247.2、258.1和276.8，無(wu)淬硬(ying)傾向，滿足技術要求。
三、產(chan)品焊接(jie)
經過(guo)對SAF2205 雙相不銹鋼換熱管管板焊接(jie)工(gong)藝(yi)評(ping)定(ding)試(shi)分析(xi)，確定(ding)焊接(jie)工(gong)藝(yi)的(de)(de)正(zheng)確性，為(wei)管板焊接(jie)提供(gong)了有力(li)保障，將此焊接(jie)工(gong)藝(yi)運用(yong)在實際產品換熱器(qi)管板的(de)(de)焊接(jie)生產，焊后經0.2MPa壓(ya)縮空氣試(shi)漏、100％PT檢測（I級），全部合(he)格(ge)。
焊(han)接換熱(re)器管板時，焊(han)接操作要注意：
1. 要控制好焊(han)槍(qiang)傾(qing)角和(he)送絲角度(du)，機頭需水平放置(zhi)在(zai)鎢極的(de)稍前(qian)下(xia)方，一般焊(han)槍(qiang)鎢極對(dui)準坡口(kou)的(de)外邊(bian)緣1/3處，送絲貼著管壁(bi)與坡口(kou)的(de)根部為最(zui)佳角度(du)。
2. 控(kong)制好(hao)開關(guan)。焊(han)接過程中根據情(qing)況不斷(duan)調節電弧長度，防(fang)止出現(xian)未(wei)熔合、鎢極打管板等情(qing)況。
管束裝置（主(zhu)要是換熱器(qi)管板焊(han)接件）經過3個月的使用(yong)，運行(xing)穩定，滿足(zu)使用(yong)要求(qiu)。說明選(xuan)用(yong)自動脈沖鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)的焊(han)接工(gong)藝和(he)確定的操(cao)作要點(dian)是合理的，保證了焊(han)縫(feng)金(jin)屬獲得較理想的相比例，防止焊(han)縫(feng)脆性和(he)裂(lie)紋的產生(sheng)。
