為了使焊(han)接(jie)接(jie)頭熱(re)影響區各項性能(neng)指標與其(qi)他部(bu)位相同,可采(cai)取(qu)下列措施。


一、焊接方法的選(xuan)擇


 在選擇焊接方法時應遵循(xun)如下原則。


 1. 避(bi)免使用過低或(huo)過高的焊接熱輸入


    過低的熱輸會使奧氏體相析出大量減少,甚至形成純鐵素體組織,工藝和使用性能大幅度降低。因此,電子束焊和等離子弧焊應避免采用。過高的熱輸人會使焊縫金屬和熱影響高溫區(HTHAZ)晶粒粗大,韌性下降。一旦由于過熱導致大晶粒鐵素體,就很難保持或恢復雙相不銹鋼的優良性能。除電渣焊不能采用外,熔化極氬弧焊(GMAW、MIG)、埋弧焊(SAW)在使用上也將受到限制。


 2. 適宜使用多層焊


    多(duo)層(ceng)焊(han)的后續(xu)焊(han)縫的熱(re)輸入對前道焊(han)縫再一(yi)次進(jin)行焊(han)接(jie)(jie)熱(re)循環、使焊(han)接(jie)(jie)熱(re)影響區的奧(ao)氏體(ti)(ti)相(xiang)進(jin)一(yi)步析出,增加(jia)奧(ao)氏體(ti)(ti)相(xiang)數量且能細化鐵素(su)體(ti)(ti)晶(jing)粒(li),減少碳化物和氮化物從晶(jing)內(nei)和晶(jing)界析出。接(jie)(jie)頭的性能得到改(gai)善,所以選擇(ze)焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法時,應考慮滿足多(duo)層(ceng)焊(han)的要求,多(duo)道次和低熔敷率。


 3. 避免使用熱處理


    雙相不銹鋼管(guan)焊接接頭若需要通過熱處理改善性能時,不僅困難而且受限制。固溶處理的溫度很高,達1000~1050℃,這是其困難的一面。雙相不銹鋼的中溫敏化問題在焊接時一般不會出現。若要采用中溫消除應力處理時,由于保溫時間長(約2h),使用會受到鋼種本身的限制。


 4. 經濟(ji)性(xing)


    雙相不銹鋼設備多為單件,小批量生產,在選用焊接方法時,應考慮其經濟合理,維修方便。


    雙相不銹鋼管常用的方法有焊條電弧焊和鎢極氬弧焊兩種。焊條電弧焊適用于全方位的焊接,通用性和靈活性較好,是簡便易行、大量使用的方法。就雙相不銹鋼而言,鈦型(金紅石型)藥皮焊條比堿性焊條的焊接性要好,前者有良好的脫渣性,尤其對于管子根部焊道的脫渣有利,但是對焊件的低溫力學性能尤其是韌性有要求時,仍需要考慮采用堿性焊條。為防止產生氣孔,焊前焊條需經250~350℃/2h的烘烤,或者是采用超耐潮焊條。鎢極氬弧焊通常用于管接頭的根部焊道,或用于管道的自動焊接,也常用于薄板或管和管板接頭的焊接。此方法能保證焊件有很好的力學性能,尤其是低溫韌性。保護氣體通常采用純Ar或Ar+2%N2作為保護氣體,在單面焊雙面成形焊接時,不論采用何種接頭形式,背面保護氣體是必要的,通常采用純Ar或Ar+5%N2


    至(zhi)于埋弧焊(han)(han)(han)(han),近年也有使用此方法(fa)焊(han)(han)(han)(han)接較厚(hou)的(de)(de)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼,埋弧焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)問題是稀(xi)釋率較大,采用合適的(de)(de)坡(po)口形(xing)式(shi),正(zheng)確(que)的(de)(de)熱輸入以(yi)及嚴格控制(zhi)道(dao)間溫(wen)度,可(ke)以(yi)對稀(xi)釋率加以(yi)控制(zhi)。當(dang)焊(han)(han)(han)(han)接厚(hou)壁件時,最(zui)初(chu)熔(rong)敷的(de)(de)幾層焊(han)(han)(han)(han)道(dao)金(jin)屬(shu)因稀(xi)釋率較大,鐵素體量(liang)增(zeng)加,加之冷卻速度過慢(man),有可(ke)能使焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)和焊(han)(han)(han)(han)接熱影響區脆化。與前兩種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)接法(fa)相比,此法(fa)焊(han)(han)(han)(han)接雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼用得(de)不(bu)多。



二、焊接(jie)順序


   接(jie)觸(chu)腐蝕介(jie)(jie)質(zhi)的焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)要最(zui)先施焊(han)(han)(han)(han);對(dui)于單道焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng),則(ze)在非(fei)接(jie)觸(chu)工(gong)作介(jie)(jie)質(zhi)面的焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)上,加焊(han)(han)(han)(han)一層(ceng)(ceng)工(gong)藝焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng),對(dui)于多(duo)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)(han)時,除了用(yong)小(xiao)的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱輸入的多(duo)層(ceng)(ceng)多(duo)道焊(han)(han)(han)(han)外(wai),必(bi)要時也(ye)可(ke)增(zeng)加工(gong)藝焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)來改善工(gong)作焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)的熱影響(xiang)區(qu)性能。



三(san)、焊接材料


    對于含氮的雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼的填充材料,通常采用比母材高的鎳和母材相同的含氮量,以保證焊縫金屬有足夠的奧氏體量。目前采用的填充材料一般都是在提高鎳的基礎上,再加人與母材含量相當的氮,控制焊縫金屬的奧氏體量為60%~70%。為防止焊縫表面區域因擴散而損失氮,通常在氬氣保護氣體中加入2%N2(GTAW)。瑞典Sandvik廠的焊接材料見表7-14。為防止氣孔和焊接氫致裂紋,需要嚴格控制焊接材料中氫的含量;當要求焊縫金屬具有較高的韌性并進行全位置焊接時,應選用堿性焊條(焊條電弧焊時);當對焊縫金屬有特殊耐蝕要求時,還需使用超級雙相不銹鋼成分堿性焊條(焊條電弧焊時)。


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注:1. TIG-鎢極氬(ya)弧焊;MIG-熔化極氬(ya)弧焊;SAW一埋弧焊;SMAW一焊條電弧焊:FCAW一藥芯焊絲電弧焊。

       2. 填充金屬牌號后(hou)的符號:1焊(han)(han)絲(si);1R鈦型焊(han)(han)條;1B堿性焊(han)(han)條;1T藥芯(xin)焊(han)(han)絲(si)。



四、焊接裂紋(wen)敏(min)感性


   近年一些學者作出不銹鋼的(de)熔合區(qu)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)裂(lie)(lie)紋(wen)敏(min)感性與Crea/Nicg比值為1.5~2.0時,裂(lie)(lie)紋(wen)總長度最(zui)小的(de)結論(lun),也(ye)就(jiu)是說(shuo)當焊縫金屬處于兩相凝(ning)(ning)固(gu)(gu)區(qu)時,對(dui)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)裂(lie)(lie)紋(wen)最(zui)不敏(min)感。






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