為了使(shi)焊接接頭熱影(ying)響區(qu)各(ge)項性能指(zhi)標(biao)與(yu)其他部位相同(tong),可采取(qu)下列(lie)措施。


一、焊接方法的選擇


 在(zai)選擇焊接方法時應遵(zun)循(xun)如下原(yuan)則(ze)。


 1. 避免(mian)使(shi)用過低或過高的焊接熱輸入


    過低的熱輸會使(shi)奧氏體相析(xi)出大量減少,甚至形(xing)成(cheng)純鐵素(su)體組織(zhi),工藝(yi)和使(shi)用性能大幅(fu)度(du)降低。因此,電子束焊和等離子弧焊應避免(mian)采用。過高的熱輸人會使(shi)焊縫金屬和熱影(ying)響高溫區(qu)(HTHAZ)晶粒粗大,韌性下降。一旦由(you)於過熱導致大晶粒鐵素(su)體,就(jiu)很難保持(chi)或恢複(fu)雙相不鏽鋼的優良(liang)性能。除(chu)電渣焊不能采用外,熔化極氬弧焊(GMAW、MIG)、埋弧焊(SAW)在(zai)使(shi)用上也將受(shou)到限製。


 2. 適宜使(shi)用多(duo)層(ceng)焊


    多(duo)層(ceng)焊的後續焊縫的熱輸入對前道(dao)焊縫再(zai)一次進行焊接熱循(xun)環、使(shi)焊接熱影(ying)響區(qu)的奧氏體相進一步(bu)析(xi)出,增(zeng)加奧氏體相數量且能細化鐵素(su)體晶粒,減少碳化物和氮化物從晶內和晶界析(xi)出。接頭的性能得到改(gai)善,所以選擇焊接方法時,應考(kao)慮滿足多(duo)層(ceng)焊的要求,多(duo)道(dao)次和低熔敷(fu)率。


 3. 避免(mian)使(shi)用熱處(chu)理


    雙相不鏽鋼管焊接接頭若(ruo)需(xu)要通過熱處(chu)理改(gai)善性能時,不僅困難而且受(shou)限製。固溶(rong)處(chu)理的溫度(du)很高,達1000~1050℃,這是其困難的一麵。雙相不鏽鋼的中溫敏化問題(ti)在(zai)焊接時一般不會出現。若(ruo)要采用中溫消(xiao)除(chu)應力處(chu)理時,由(you)於保溫時間長(約2h),使(shi)用會受(shou)到鋼種(zhong)本身(shen)的限製。


 4. 經濟性


    雙相不鏽鋼設備多(duo)為單件,小批量生產,在(zai)選用焊接方法時,應考(kao)慮其經濟合理,維修方便。


    雙相不鏽鋼管常用的方法有焊條電弧焊和鎢極氬弧焊兩(liang)種(zhong)。焊條電弧焊適用於全方位的焊接,通用性和靈活性較好(hao),是簡便易行、大量使(shi)用的方法。就(jiu)雙相不鏽鋼而言(yan),鈦型(金紅石型)藥皮焊條比堿性焊條的焊接性要好(hao),前者有良(liang)好(hao)的脫(tuo)渣性,尤(you)其對於管子根部焊道(dao)的脫(tuo)渣有利(li),但是對焊件的低溫力學(xue)性能尤(you)其是韌性有要求時,仍需(xu)要考(kao)慮采用堿性焊條。為防止(zhi)產生氣孔,焊前焊條需(xu)經250~350℃/2h的烘烤,或者是采用超耐潮焊條。鎢極氬弧焊通常用於管接頭的根部焊道(dao),或用於管道(dao)的自動焊接,也常用於薄板(ban)或管和管板(ban)接頭的焊接。此方法能保證焊件有很好(hao)的力學(xue)性能,尤(you)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(zai)單麵焊雙麵成(cheng)形(xing)焊接時,不論采用何(he)種(zhong)接頭形(xing)式,背麵保護氣體是必要的,通常采用純Ar或Ar+5%N2


    至於埋弧焊,近年也有使(shi)用此方法焊接較厚的雙相不鏽鋼,埋弧焊的問題(ti)是稀(xi)釋(shi)率較大,采用合適的坡口形(xing)式,正確的熱輸入以及嚴格控(kong)製道(dao)間溫度(du),可以對稀(xi)釋(shi)率加以控(kong)製。當(dang)焊接厚壁件時,最初(chu)熔敷(fu)的幾層(ceng)焊道(dao)金屬因稀(xi)釋(shi)率較大,鐵素(su)體量增(zeng)加,加之冷卻(que)速度(du)過慢,有可能使(shi)焊縫金屬和焊接熱影(ying)響區(qu)脆(cui)化。與(yu)前兩(liang)種(zhong)焊接法相比,此法焊接雙相不鏽鋼用得不多(duo)。



二、焊接順序


   接觸(chu)腐蝕介質的焊縫要最先施焊;對於單道(dao)焊縫,則(ze)在(zai)非接觸(chu)工作介質麵的焊縫上,加焊一層(ceng)工藝(yi)焊縫,對於多(duo)層(ceng)焊時,除(chu)了用小的焊接熱輸入的多(duo)層(ceng)多(duo)道(dao)焊外,必要時也可增(zeng)加工藝(yi)焊縫來改(gai)善工作焊縫的熱影(ying)響區(qu)性能。



三、焊接材料


    對於含氮的雙相不鏽鋼和超級雙相不鏽鋼的填充(chong)材料,通常采用比母材高的鎳和母材相同(tong)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(chong)材料一般都(du)是在(zai)提(ti)高鎳的基礎上,再(zai)加人與(yu)母材含量相當(dang)的氮,控(kong)製焊縫金屬的奧氏體量為60%~70%。為防止(zhi)焊縫表麵區(qu)域因擴散(san)而損失氮,通常在(zai)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(zhi)氣孔和焊接氫致裂紋,需(xu)要嚴格控(kong)製焊接材料中氫的含量;當(dang)要求焊縫金屬具(ju)有較高的韌性並(bing)進行全位置焊接時,應選用堿性焊條(焊條電弧焊時);當(dang)對焊縫金屬有特殊耐蝕要求時,還需(xu)使(shi)用超級雙相不鏽鋼成(cheng)分堿性焊條(焊條電弧焊時)。


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

       2. 填充(chong)金屬牌(pai)號後的符號:1焊絲;1R鈦型焊條;1B堿性焊條;1T藥芯焊絲。



四、焊接裂紋敏感(gan)性


   近年一些(xie)學(xue)者作出不鏽鋼的熔合區(qu)凝固裂紋敏感(gan)性與(yu)Crea/Nicg比值為1.5~2.0時,裂紋總(zong)長度(du)最小的結論,也就(jiu)是說當(dang)焊縫金屬處(chu)於兩(liang)相凝固區(qu)時,對凝固裂紋最不敏感(gan)。






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