為了使焊接接頭熱影響區各項性(xing)能指標(biao)與其他(ta)部位相同,可采取(qu)下列(lie)措施(shi)。


一、焊接方法的選擇


 在選(xuan)擇焊接方法(fa)時應遵循如(ru)下(xia)原則。


 1. 避免使用過低或過高的(de)焊接熱(re)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(shi)用多(duo)層(ceng)焊(han)


    多(duo)(duo)層焊的(de)(de)后續焊縫的(de)(de)熱輸入對前道焊縫再一(yi)次進行焊接(jie)熱循環(huan)、使焊接(jie)熱影響(xiang)區的(de)(de)奧氏體相進一(yi)步析出,增加奧氏體相數量且能細化(hua)鐵素體晶粒,減少碳化(hua)物和氮(dan)化(hua)物從晶內和晶界析出。接(jie)頭的(de)(de)性能得到改善,所以選擇焊接(jie)方法時,應考(kao)慮滿(man)足(zu)多(duo)(duo)層焊的(de)(de)要求,多(duo)(duo)道次和低熔敷率。


 3. 避免使(shi)用熱處理


    雙相不銹鋼管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


    雙相(xiang)不銹鋼(gang)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


    至于埋弧焊(han),近年也有使用此方(fang)法焊(han)接(jie)較厚的雙相(xiang)不銹鋼,埋弧焊(han)的問題是稀(xi)釋(shi)率較大(da),采用合適的坡(po)口形(xing)式,正確的熱輸(shu)入(ru)以(yi)及嚴格控制道間溫度,可(ke)以(yi)對(dui)稀(xi)釋(shi)率加(jia)以(yi)控制。當焊(han)接(jie)厚壁件(jian)時,最初熔敷的幾層焊(han)道金(jin)(jin)屬因稀(xi)釋(shi)率較大(da),鐵素體量增加(jia),加(jia)之冷卻速度過(guo)慢,有可(ke)能使焊(han)縫金(jin)(jin)屬和焊(han)接(jie)熱影響區脆化。與前兩種焊(han)接(jie)法相(xiang)比,此法焊(han)接(jie)雙相(xiang)不銹鋼用得不多。



二(er)、焊接順序(xu)


   接(jie)觸(chu)腐蝕介(jie)(jie)質的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)要最先(xian)施焊(han)(han);對(dui)于(yu)(yu)單道焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng),則在非(fei)接(jie)觸(chu)工作介(jie)(jie)質面的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)上,加焊(han)(han)一層(ceng)工藝焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng),對(dui)于(yu)(yu)多(duo)層(ceng)焊(han)(han)時,除(chu)了用小的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)熱輸入(ru)的(de)(de)(de)多(duo)層(ceng)多(duo)道焊(han)(han)外,必要時也可(ke)增加工藝焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)來改善工作焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)熱影響區性能。



三、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-鎢極氬弧(hu)焊(han);MIG-熔(rong)化(hua)極氬弧(hu)焊(han);SAW一(yi)埋弧(hu)焊(han);SMAW一(yi)焊(han)條電弧(hu)焊(han):FCAW一(yi)藥芯焊(han)絲(si)電弧(hu)焊(han)。

       2. 填充金(jin)屬牌號后的符號:1焊絲;1R鈦(tai)型(xing)焊條;1B堿性焊條;1T藥芯焊絲。



四、焊接裂紋敏感性


   近(jin)年一些學者(zhe)作出不銹鋼的熔合區凝(ning)固裂紋敏感(gan)性與(yu)Crea/Nicg比值為(wei)1.5~2.0時,裂紋總長度(du)最小的結論,也就是說當焊縫(feng)金屬處(chu)于兩(liang)相凝(ning)固區時,對凝(ning)固裂紋最不敏感(gan)。






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