雙相不銹鋼管焊接的主要問題是“使用焊接性”,因為雙相不銹鋼(gang)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(li)腐(fu)蝕點(dian)腐蝕晶(jing)間腐蝕(shi)性能下降。


1. 雙相不銹鋼管焊縫相的(鐵素體相與奧氏體相)比(bi)例


  焊(han)(han)縫在焊(han)(han)后(hou)自然冷卻(que)條件下,由于相對于母(mu)材(cai),熔(rong)池(chi)體積很小,其(qi)冷卻(que)速度很快,熔(rong)化的(de)焊(han)(han)縫金屬(shu)沿著熱傳導(dao)方向,向焊(han)(han)縫中心(xin)呈柱狀(zhuang)、樹枝狀(zhuang)結(jie)晶(jing)。這時結(jie)晶(jing)方向性(xing)很明顯(xian),并發生合金元素的(de)偏析(xi),組織不(bu)(bu)穩定(ding),在隨(sui)后(hou)的(de)冷卻(que)過程(cheng)中,容易發生組織轉變和析(xi)出金屬(shu)間相。如前(qian)所述,雙相和超(chao)級雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)焊(han)(han)后(hou)直接使用(不(bu)(bu)進行焊(han)(han)后(hou)固(gu)溶熱處(chu)理(li)),配套焊(han)(han)材(cai)其(qi)鎳含量比(bi)母(mu)材(cai)高(gao)約2%,故其(qi)焊(han)(han)縫組織的(de)奧氏(shi)體含量比(bi)母(mu)材(cai)的(de)高(gao)(為60%~70%)。


  在正常(chang)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)參(can)數(shu)和(he)焊(han)(han)(han)后自然(ran)冷卻(que)條件下,配套的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)材(cai)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬可以達到(dao)要(yao)求的(de)(de)(de)相(xiang)比(bi)例(li)(FN=30%~70%),焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)能、耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)能可以適應(ying)雙相(xiang)鋼的(de)(de)(de)要(yao)求;但(dan)是(shi)(shi)當(dang)采用的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)熱(re)輸入(ru)較小或焊(han)(han)(han)縫(feng)截面厚,焊(han)(han)(han)后冷卻(que)速度較快,焊(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體的(de)(de)(de)轉變來不及(ji)充(chong)分進(jin)行,那么焊(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體可能會(hui)超過70%。另一(yi)方面,熱(re)輸入(ru)過大(da)或者填充(chong)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料較少,就可能加大(da)母(mu)材(cai)的(de)(de)(de)(熔化(hua))稀(xi)釋作用,從而(er)降低焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬的(de)(de)(de)鎳含量(liang),同樣會(hui)使(shi)焊(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體量(liang)增(zeng)高,出現(xian)鐵(tie)素(su)(su)體量(liang)過高的(de)(de)(de)現(xian)象。較高的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體通常(chang)表現(xian)為,低韌性(xing)(xing)和(he)耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)欠佳。在焊(han)(han)(han)后自然(ran)冷卻(que)狀態下,如(ru)不能防止焊(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)高鐵(tie)素(su)(su)體含量(liang)時,通常(chang)采取(qu)固溶(1050~1100℃)退(tui)火處(chu)(chu)理(li),使(shi)焊(han)(han)(han)縫(feng)像母(mu)材(cai)一(yi)樣,通過熱(re)處(chu)(chu)理(li)達到(dao)較為理(li)想的(de)(de)(de)相(xiang)比(bi)例(li)。所以焊(han)(han)(han)接(jie)雙相(xiang)不銹(xiu)鋼管,預先一(yi)定(ding)要(yao)根據(ju)板厚和(he)焊(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)選擇(ze)合適的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)熱(re)輸入(ru),以及(ji)確定(ding)焊(han)(han)(han)后是(shi)(shi)否進(jin)行熱(re)處(chu)(chu)理(li)。


 雙相不銹鋼(gang)管焊(han)(han)接要力(li)求(qiu)使(shi)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬、熱(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區金(jin)屬與基體金(jin)屬具(ju)有相同的(de)(de)韌性及抗腐(fu)蝕性能(neng)(neng)(neng)。焊(han)(han)接時應防止生(sheng)成(cheng)過多(duo)的(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體。如果焊(han)(han)接工藝能(neng)(neng)(neng)夠保(bao)證焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬、熱(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區金(jin)屬的(de)(de)奧氏體、鐵(tie)(tie)素(su)(su)體比例為1:1,就(jiu)能(neng)(neng)(neng)使(shi)產品具(ju)有很好(hao)的(de)(de)抗腐(fu)蝕性能(neng)(neng)(neng)與機械(xie)性能(neng)(neng)(neng)。


2. 雙(shuang)相不銹鋼管(guan)焊(han)接(jie)可能遇到的(de)問題


 ①. 鐵素體含(han)量過高,從而降低(di)了(le)韌性,導致開裂;


 ②. 熱影響區晶粒長大(da);


 ③. 相(鐵(tie)素體相與奧氏體相)形(xing)成(cheng)比(bi)例不佳,碳化物析出導致抗腐(fu)蝕性降低;


 ④. 氮(dan)鉻化合物析出,導致抗腐蝕(shi)性能(neng)降低。


克服(fu)上述問題的方法:


①. 選擇含(han)鎳高的(de)焊材(焊絲(si));


②. 控制熱量輸人(ren)速度;


③. 多層焊時,控制層間溫(wen)度小于(yu)200℃.