雙相不銹鋼具有良好的焊接性,選用合適的焊接材料不會發生焊接熱裂紋和冷裂紋。焊接接頭力學性能也令人滿意,除了焊接接頭具有良好的耐應力腐蝕能力外,其耐點蝕性能和耐縫隙腐蝕能力也均優于奧氏體不銹鋼焊接接頭,抗晶間腐蝕能力比奧氏體不銹鋼稍有遜色。但是,焊接接頭近縫區受到焊接熱循環的影響,其過熱區段的鐵素體晶粒不可避免地會粗大,從而將降低該區段的耐蝕性。對此,應從焊接工藝方面采取改善措施。


  雙相不銹鋼優良性能的本質在于其化學成分和金相組織,其兩相的比例及分布狀態是決定其性能的最基本因素。


  奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)型(xing)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)或鐵(tie)素(su)體(ti)型(xing)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)經受熱(re)循環時,通常(chang)沒有激烈的(de)組(zu)織(zhi)變化(hua),只是有可(ke)能(neng)析出少許的(de)第二(er)相,如碳(tan)化(hua)物、氮化(hua)物或σ相等,在某些非穩(wen)定奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)鋼(gang)(gang)中(zhong)有可(ke)能(neng)出現百分(fen)之幾的(de)鐵(tie)素(su)體(ti)相。奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)-鐵(tie)素(su)體(ti)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)則(ze)(ze)不(bu)同,如圖4-6所示的(de)相圖表明(ming),在1000℃以下平衡相比例為(wei)50/50左右的(de)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),隨著(zhu)溫(wen)度(du)的(de)升高,奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)逐步減少而(er)鐵(tie)素(su)體(ti)則(ze)(ze)逐步增多,被(bei)加熱(re)到(dao)1350℃以上至固(gu)相線溫(wen)度(du)區間,其平衡組(zu)織(zhi)的(de)體(ti)積分(fen)數轉(zhuan)變為(wei)100%的(de)鐵(tie)素(su)體(ti)。


圖 6.jpg



1. 焊縫的成分和(he)組織


  從圖4-6中可知,由于金屬(shu)(shu)熔化后結晶所生成的(de)金相組織通(tong)常(chang)是體積分(fen)數(shu)為100%的(de)鐵素(su)體,而(er)且隨后的(de)冷(leng)(leng)卻過程(cheng)中,來不及發生奧氏(shi)體的(de)析出(chu)。所以,即使是在(zai)(zai)大(da)大(da)降低焊(han)縫(feng)的(de)冷(leng)(leng)卻速(su)度(暫不說這將對熱影響性能(neng)產生不利影響),奧氏(shi)體相的(de)份額也(ye)(ye)不能(neng)增大(da)多少(shao),根本無法解決鐵素(su)體占絕對優勢的(de)問題。這樣的(de)焊(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)不僅耐蝕性低下,而(er)且塑(su)性也(ye)(ye)不良。這一現(xian)象在(zai)(zai)焊(han)接其他牌號的(de)雙相不銹鋼(gang)時,也(ye)(ye)會不同程(cheng)度的(de)出(chu)現(xian)。


  總之(zhi),相(xiang)比例是決定雙相(xiang)不銹(xiu)鋼性(xing)能的至(zhi)關重(zhong)要的因素(su)。為(wei)了得到相(xiang)組成(cheng)比例較為(wei)理想的焊縫金屬,要采取以下措(cuo)施(shi):


     ①. 增加焊縫金(jin)屬(shu)中(zhong)奧氏體化合(he)金(jin)元素。例如,用氮對焊縫金(jin)屬(shu)合(he)金(jin)化,或將其成分(fen)中(zhong)鎳質量(liang)分(fen)數(shu)提高(gao)到(dao)10%左右。這(zhe)樣就可能獲(huo)得奧氏體體積分(fen)數(shu)不少于30%~40%的焊縫金(jin)屬(shu)。


    ②. 通過(guo)焊接工藝(例(li)如小的(de)熱輸(shu)入)來獲(huo)取比較細小的(de)、比較均勻(yun)的(de)兩相混合組織,有利于(yu)提高(gao)焊縫的(de)多方面性能。


  焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬受(shou)到(dao)隨后(hou)焊(han)(han)(han)道(dao)的熱影響,其中(zhong)的二次(ci)轉變奧(ao)氏體(ti)含量有所上升。因此,有時可以利用(yong)“退火(huo)”焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)來(lai)改善焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)性能,例如,在薄板焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的背面(mian)加“退火(huo)”焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)來(lai)改善正(zheng)面(mian)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的性能。但焊(han)(han)(han)后(hou)需要將“退火(huo)”焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)打磨掉(diao),這種辦法則(ze)由于費工時,只有在特殊情況下才(cai)被采用(yong)。



2. 精熱影(ying)唱(chang)想入米取的工藝措施


  在焊(han)接(jie)(jie)過程中(zhong),由于(yu)焊(han)接(jie)(jie)加熱的(de)(de)(de)快速性(xing)和短(duan)暫性(xing),鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)+奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)相變(bian)并不能完成(cheng)(cheng)(cheng)。在焊(han)縫(feng)金屬(shu)組織(zhi)中(zhong)尚(shang)存有相當數(shu)量的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti),金屬(shu)就開始(shi)了(le)降溫(wen)(wen)。待降溫(wen)(wen)到某平衡溫(wen)(wen)度(du)以(yi)下,金屬(shu)組織(zhi)又會(hui)發生逆轉(zhuan)(zhuan)變(bian)即鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)為(wei)二(er)次奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。同樣由于(yu)熱循環的(de)(de)(de)短(duan)暫,再(zai)加之此(ci)(ci)時(shi)溫(wen)(wen)度(du)已降得較(jiao)(jiao)低,該(gai)逆轉(zhuan)(zhuan)變(bian)為(wei)二(er)次奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)數(shu)量也(ye)不會(hui)很多,因(yin)此(ci)(ci)該(gai)區中(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)份(fen)額(e)占得較(jiao)(jiao)大(da)(da)而(er)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)份(fen)額(e)較(jiao)(jiao)少。而(er)且,此(ci)(ci)時(shi)的(de)(de)(de)兩相組織(zhi)狀(zhuang)(zhuang)態已大(da)(da)大(da)(da)不同于(yu)原(yuan)(yuan)先(xian)的(de)(de)(de)排列(lie)。原(yuan)(yuan)先(xian)軋制狀(zhuang)(zhuang)態下成(cheng)(cheng)(cheng)條帶狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)同奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)混存的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti),向(xiang)等軸(zhou)狀(zhuang)(zhuang)結晶發展(zhan)、長大(da)(da);而(er)原(yuan)(yuan)來(lai)呈(cheng)條帶狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)走向(xiang)消失,冷卻過程中(zhong)從(cong)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)出來(lai)的(de)(de)(de)二(er)次奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)則呈(cheng)雜(za)亂(luan)的(de)(de)(de)竹葉狀(zhuang)(zhuang)在鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)晶間和晶內先(xian)后出現。所(suo)以(yi)說在焊(han)接(jie)(jie)熱影(ying)響區段(duan)的(de)(de)(de)組織(zhi)劣化不僅(jin)表(biao)現為(wei)相比例(li)失調,而(er)且還失去了(le)最(zui)有利于(yu)阻礙應力腐蝕裂紋擴(kuo)展(zhan)的(de)(de)(de)兩相分(fen)布(bu)狀(zhuang)(zhuang)況-兩相呈(cheng)條帶疊(die)置(zhi)狀(zhuang)(zhuang)。應當注意(yi),一(yi)旦(dan)形成(cheng)(cheng)(cheng)了(le)粗(cu)大(da)(da)的(de)(de)(de)等軸(zhou)晶,就很難通(tong)過熱處(chu)理或其他措施予(yu)以(yi)恢復(fu)。


  

為了使焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)熱影響區各項性能指標與其他部位相同,可采(cai)取下列措施(shi):


   a. 一定要用盡量小的熱輸大施焊。一旦由于過熱會導致形成大晶粒鐵素(su)體,就(jiu)很難(nan)保持或(huo)恢(hui)復雙(shuang)相不銹(xiu)鋼的優(you)良性能。


   b. 為使焊(han)接(jie)接(jie)頭的熱影響區的相比例與母材相當,可對焊(han)接(jie)接(jie)頭通過固溶處(chu)理來實現,但費(fei)工、費(fei)時(shi),還消耗大量(liang)能源以及引起(qi)結(jie)構變形等(deng)問題,很難(nan)達到理想的效果。


   c. 通過對焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)進(jin)(jin)行(xing)再一次的焊(han)(han)(han)接(jie)熱循環,使焊(han)(han)(han)接(jie)熱影響區(qu)的奧(ao)(ao)氏體相進(jin)(jin)一步析出,增加(jia)奧(ao)(ao)氏體金屬相數量且能細化(hua)鐵(tie)素(su)體晶(jing)粒(li),減少碳(tan)化(hua)物和(he)氮化(hua)物從(cong)晶(jing)內和(he)晶(jing)界析出。采用的方法(fa)是對接(jie)觸介質的焊(han)(han)(han)縫(feng)先進(jin)(jin)行(xing)施焊(han)(han)(han)。對于(yu)(yu)單道焊(han)(han)(han)縫(feng),則在非接(jie)觸工(gong)作(zuo)介質面的焊(han)(han)(han)縫(feng)上,加(jia)焊(han)(han)(han)一層(ceng)工(gong)藝焊(han)(han)(han)縫(feng),若焊(han)(han)(han)縫(feng)的余高超標時(shi),應修磨焊(han)(han)(han)縫(feng)高度(du);對于(yu)(yu)多層(ceng)焊(han)(han)(han)時(shi),除了(le)用小的焊(han)(han)(han)接(jie)熱輸(shu)入的多層(ceng)多道焊(han)(han)(han)外,必要時(shi)也(ye)可(ke)以增加(jia)工(gong)藝焊(han)(han)(han)縫(feng)來改(gai)善工(gong)作(zuo)焊(han)(han)(han)縫(feng)的熱影響區(qu)性能。


   d. 采用(yong)奧氏(shi)體(ti)相占比例(li)大的焊(han)接材料,來提(ti)高焊(han)縫金(jin)屬(shu)中(zhong)奧氏(shi)體(ti)的比例(li),對提(ti)高焊(han)縫金(jin)屬(shu)的塑性、韌性和耐(nai)蝕(shi)性均是有益的。






聯系方式.jpg