不平衡和不完全的冶金反應和快速結晶過程,使焊縫存在著成分和組織的不均性,所以組織是不穩定的。在多層焊縫或者雖然是單道焊縫,焊后經熱處理或在某一溫度下長期使用,便有可能發生組織轉變和析出有害的金屬間化合物或碳、氮化物。對于雙(shuang)相不銹鋼焊縫來說,雖然化學成分與母材相比增加了鎳的含量,焊縫中鐵素體相較低,從而減低了金屬間相析出的傾向和金屬間相引起的有害作用,但是由于焊縫中鉻、鎳、鉬、氮等合金元素在兩相中的分配極不均勻,特別是氮,在奧氏體中以過飽和狀態存在而鐵素體相中氮的含量很少,更增加了組織的不穩定性。


  雙相不銹(xiu)鋼焊接(jie)時,有可能發生三種類型的析出,嚴重時會降低鋼的耐腐蝕性和韌性。這些析出相是:鉻的氮化物(Cr2N、CrN);二次奧氏體(Y2);金屬間相(σ相等)。


 關于氮(dan)化物的(de)析(xi)出,當焊縫(feng)金屬(shu)(shu)(shu)鐵素(su)體(ti)(ti)數(shu)量(liang)過多或為純鐵素(su)體(ti)(ti)組織時,很容(rong)(rong)易(yi)有氮(dan)化物的(de)析(xi)出,這(zhe)是(shi)由(you)于在(zai)高溫時,氮(dan)在(zai)鐵素(su)體(ti)(ti)中的(de)溶(rong)解度增加,快速(su)冷卻時溶(rong)解度又下(xia)降的(de)緣故。尤(you)其(qi)在(zai)靠近焊縫(feng)表面的(de)部位,由(you)于氮(dan)的(de)損失,使鐵素(su)體(ti)(ti)量(liang)增加,氮(dan)化物更容(rong)(rong)易(yi)析(xi)出,這(zhe)對焊縫(feng)金屬(shu)(shu)(shu)的(de)耐腐蝕性有直接的(de)影響。焊縫(feng)金屬(shu)(shu)(shu)若是(shi)健全的(de)兩相組織,氮(dan)化物的(de)析(xi)出量(liang)很少。因此,為了增加焊縫(feng)金屬(shu)(shu)(shu)的(de)奧氏體(ti)(ti)數(shu)量(liang),在(zai)填充金屬(shu)(shu)(shu)中提高鎳、氮(dan)元素(su)是(shi)有效的(de)。


  關于二次奧氏體的析出,這在含氮量高的超級雙相不銹鋼(0.3%N2)多層焊接時會出現。由于后續焊道的再加熱,特別是先采用低的熱輸入,后續焊道又采用高的熱輸入時,部分鐵素體會轉變成細小分散的二次奧氏體(Y2).這種Y2也和氮化物一樣會降低焊縫的耐腐蝕性能。


  關于。相(xiang)的(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu),一般(ban)說焊(han)(han)(han)接時(shi)(shi)采用較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)熱(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)和(he)較(jiao)低的(de)(de)(de)冷卻速度有(you)利于奧(ao)氏體(ti)的(de)(de)(de)轉變,減少(shao)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)的(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)量(liang)。但(dan)是(shi)(shi)熱(re)輸(shu)(shu)人(ren)過(guo)(guo)高(gao)和(he)冷卻速度過(guo)(guo)慢又(you)會(hui)帶來金屬(shu)間(jian)(jian)(jian)相(xiang)的(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)問題。一般(ban)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)不(bu)常發(fa)現(xian)有(you)。相(xiang)析(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu),但(dan)在(zai)焊(han)(han)(han)接材料(liao)或熱(re)輸(shu)(shu)人(ren)選用不(bu)合適時(shi)(shi),也有(you)可能出(chu)現(xian)。相(xiang)。用較(jiao)高(gao)鎳的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)條25.10.4.LR焊(han)(han)(han)接超級(ji)(ji)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼SAF2507時(shi)(shi),如熱(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)過(guo)(guo)高(gao),發(fa)現(xian)有(you)σ相(xiang)的(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)(圖2-14)。這(zhe)是(shi)(shi)因(yin)為(wei)過(guo)(guo)低的(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)量(liang)會(hui)集中較(jiao)多的(de)(de)(de)鉻(ge)、鉬等元素,促(cu)進金屬(shu)間(jian)(jian)(jian)相(xiang)的(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)。對超級(ji)(ji)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼而(er)言,一般(ban)熱(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)控制(zhi)在(zai)0.5~1.5kJ/mm范圍(wei),不(bu)超過(guo)(guo)上限(xian),含鎢(wu)和(he)銅的(de)(de)(de)鋼不(bu)超過(guo)(guo)1.0kJ/mm時(shi)(shi)(尤(you)其(qi)焊(han)(han)(han)薄板),不(bu)會(hui)發(fa)生因(yin)金屬(shu)間(jian)(jian)(jian)相(xiang)析(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)使韌性下降。這(zhe)說明超級(ji)(ji)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼,尤(you)其(qi)是(shi)(shi)含鎢(wu)、銅的(de)(de)(de)超級(ji)(ji)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼對高(gao)熱(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)敏(min)感。


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  綜上(shang)(shang)所述,為了獲(huo)得(de)最(zui)佳(jia)的(de)(de)(de)性能結(jie)果,一般(ban)必須采用(yong)足夠高(gao)的(de)(de)(de)熱輸(shu)入(ru)(ru)(ru)以保證在(zai)焊(han)縫(feng)(包括熱影(ying)響區)奧氏體的(de)(de)(de)再形成,通常焊(han)縫(feng)金屬的(de)(de)(de)奧氏體量控制(zhi)在(zai)60%~70%范圍,但是為防止(zhi)析出相(xiang)也(ye)不(bu)希望過高(gao)的(de)(de)(de)熱輸(shu)人(ren),熱輸(shu)入(ru)(ru)(ru)控制(zhi)在(zai)0.5~2.0kJ/mm,最(zui)高(gao)層間(jian)溫度(du)控制(zhi)在(zai)150℃為好(hao)。表2-16是Sandvik推薦的(de)(de)(de)三種典型雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼和超級雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)焊(han)接熱輸(shu)入(ru)(ru)(ru)。熱輸(shu)人(ren)與材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)厚(hou)度(du)也(ye)有關,如對薄(bo)壁管(t=1.5mm)適宜的(de)(de)(de)熱輸(shu)入(ru)(ru)(ru)是小(xiao)于(yu)(yu)(yu)0.5kJ/mm,對厚(hou)壁管最(zui)好(hao)選(xuan)用(yong)接近上(shang)(shang)限的(de)(de)(de)熱輸(shu)人(ren)值。對于(yu)(yu)(yu)厚(hou)度(du)不(bu)小(xiao)于(yu)(yu)(yu)25mm的(de)(de)(de)材(cai)料(liao),尤其要注意層間(jian)溫度(du)的(de)(de)(de)控制(zhi),心部的(de)(de)(de)溫度(du)往往高(gao)于(yu)(yu)(yu)表面,根部的(de)(de)(de)沖(chong)擊值可能會降低。


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