西安双相不锈钢焊接工艺

摘要：<p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:宋體(tǐ);font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;"><span style="font-family:宋體(tǐ);">西安</span></span><span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">双相不锈钢焊接工艺</span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">在焊接双相不锈钢时如果想要避免不希望的相平衡或形成脆性金属间相，就需要严格控制热量输入，这一要求会对双相不锈钢的质量控制产生影响。通过改变焊接技术可(kě)能(néng)会导致热量输入发生明显变化。因此相应的焊接准备需要比普通的不锈钢材料更加严格。</span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">建议尽可(kě)能(néng)**地对焊缝进行加工，但如果手工磨光，则必须密切关注焊缝的尺寸变化。焊接监督人员和检查人员也需要了解热输入控制的重要性，确保焊接不会超出合格程序的限制，并定期检查焊接参数和层间温度。</span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">在双相不锈钢焊接中氢冷裂虽然不常见，但有(yǒu)时会在氢浓度相当低的焊缝金属和热影响區(qū)的铁素體(tǐ)中发生。建议应用(yòng)在低合金钢消耗品的氢控制措施应适用(yòng)于双相易损件。埋弧焊剂和碱性涂层電(diàn)极要依据制造商(shāng)的建议进行烘烤和使用(yòng)，保护气體(tǐ)一定要保持干燥且无污染物(wù)。</span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">多(duō)数常见的焊接材料将為(wèi)焊接金属提供屈服和极限抗拉强度超过母材的抗拉强度，但是经常难以匹配锻造和溶液处理(lǐ)的基體(tǐ)金属的缺口韧性值。</span>TIG<span style="font-family:宋體(tǐ);">焊接的焊缝金属很(hěn)干净，强度和韧性也都很(hěn)好。机械化极大增强了焊接工艺的效率，使其在例如跨國(guó)流水線(xiàn)等应用(yòng)中获得应用(yòng)。</span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">在焊接工艺中气體(tǐ)保护通常是纯氩气。氮是一种强烈的奥氏體(tǐ)形成元素，是一种重要的合金元素，尤其是在超级双相不锈钢中，有(yǒu)时在保护气體(tǐ)中添加大约</span>1-2<span style="font-family:宋體(tǐ);">％的氮气以补偿焊接池中氮气的损失。不过，氮的添加会提高钨電(diàn)极腐蚀的速度。在放置</span><span style="font-family:'Times New Roman';">TIG</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">根部通道时，**接头的背面是很(hěn)重要的。对于至少**对填充通道，通常使用(yòng)纯氩气，虽然可(kě)以加入少量的氮气，偶尔使用(yòng)纯氮气。</span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);">TIG<span style="font-family:宋體(tǐ);">焊接可(kě)以在没有(yǒu)添加任何填充金属的情况下进行，但是不推荐在双相不锈钢上进行，因為(wèi)这样该材料的耐腐蚀性会受到严重损害。选择填料金属以匹配母體(tǐ)金属的组成，但是与另外的</span><span style="font-family:'Times New Roman';">2-4%</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">的镍相匹配，以确保生成足够的奥氏體(tǐ)组织。</span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);">MMA<span style="font-family:宋體(tǐ);">焊接使用(yòng)与镍和金红石或基础焊剂涂层相配的匹配成分(fēn)電(diàn)极进行。基本電(diàn)极提供更好的缺口韧性值。直径达</span><span style="font-family:'Times New Roman';">5</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">毫米的電(diàn)极可(kě)用(yòng)于较小(xiǎo)的直径，从而在位置焊接时提供*佳控制。</span></span><span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><br /> </span><span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);">MAG<span style="font-family:宋體(tǐ);">焊通常使用(yòng)直径為(wèi)</span><span style="font-family:'Times New Roman';">0.8</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">至</span><span style="font-family:'Times New Roman';">1.2mm</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">的線(xiàn)，很(hěn)少超过</span><span style="font-family:'Times New Roman';">1.6mm</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">，并且具有(yǒu)与</span><span style="font-family:'Times New Roman';">TIG</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">線(xiàn)类似的组成。屏蔽气體(tǐ)是以高纯度氩气為(wèi)基础，加入二氧化碳或氧气，氦气和氮气。由于二氧化碳或氧气的存在，焊接金属缺口韧性（夏比</span><span style="font-family:'Times New Roman';">V</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">值）小(xiǎo)于使用(yòng)</span><span style="font-family:'Times New Roman';">TIG</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">可(kě)以实现的。微处理(lǐ)器控制的脉冲焊接使机械性能(néng)达到*佳组合。该过程的机械化是容易的，并且可(kě)以显着提高生产率，尽管由于需要控制层间温度低于建议的*大值，联合完成时间可(kě)能(néng)不如预期的那么短。 </span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">在双相不锈钢焊接中药芯焊丝广泛使用(yòng)，在手动和机械化应用(yòng)中均可(kě)实现主要的生产率提升。通量芯一般是金红石的，保护气體(tǐ)</span>CO2<span style="font-family:宋體(tǐ);">，氩气</span><span style="font-family:'Times New Roman';">/ 20%CO2</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">或氩气</span><span style="font-family:'Times New Roman';">/ 2%O2</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">。二氧化碳或氧气的存在下通入氧气，并且，在</span><span style="font-family:'Times New Roman';">CO2</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">的情况下，焊接金属产生碳拾取，导致切口韧性降低。金属芯線(xiàn)也可(kě)用(yòng)，不需要除渣，比药芯焊丝更适合于机械化应用(yòng)。因為(wèi)制造商(shāng)之间的焊剂配方和焊丝成分(fēn)的差异，建议使用(yòng)生产中使用(yòng)的特定線(xiàn)材进行工艺评定，即使焊丝可(kě)能(néng)属于相同的规格分(fēn)类。</span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">埋弧焊（</span>SAW<span style="font-family:宋體(tǐ);">）通常局限于焊接厚壁管和压力容器。可(kě)用(yòng)的</span><span style="font-family:'Times New Roman';">TIG</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">焊接类似于实心焊丝。助焊剂通常是酸性金红石或碱性的，后者在焊缝金属中具有(yǒu)*好的韧性值。与任何连续的机械化焊接工艺一样，层间温度可(kě)以快速增加，并且需要注意控制层间温度和工艺热量输入。由于需要控制热量输入，線(xiàn)直径通常限制在</span><span style="font-family:'Times New Roman';">3.2mm</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">，允许</span><span style="font-family:'Times New Roman';">32V</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">的*大焊接電(diàn)流為(wèi)</span><span style="font-family:'Times New Roman';">500A</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">，尽管可(kě)以使用(yòng)更大直径的导線(xiàn)。然而，由于需要中间冷却，可(kě)能(néng)无法实现使用(yòng)大直径焊丝和高焊接電(diàn)流所带来的生产率提高。</span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">通常需要将双相</span>/<span style="font-family:宋體(tǐ);">超级双相不锈钢焊接到较低合金铁素體(tǐ)钢，</span><span style="font-family:'Times New Roman';">300</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">系列不锈钢或不同等级的双相钢。</span><span style="font-family:'Times New Roman';">300</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">系不锈钢通常用(yòng)</span><span style="font-family:'Times New Roman';">309MoL</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">（</span><span style="font-family:'Times New Roman';">23Cr / 13Ni / 2.5Mo</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">）填充金属焊接到双相不锈钢上。低碳和低合金钢可(kě)用(yòng)</span><span style="font-family:'Times New Roman';">309L</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">（</span><span style="font-family:'Times New Roman';">23Cr / 13Ni</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">）或</span><span style="font-family:'Times New Roman';">309MoL</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">填充金属焊接到双相不锈钢上。</span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">然而，这两种填充金属的屈服强度和极限抗拉强度都遠(yuǎn)低于大多(duō)数低碳</span>/<span style="font-family:宋體(tǐ);">低合金钢和所有(yǒu)双相钢。这意味着设计者必须通过增加部件厚度来考虑这种强度的降低，或者焊接工程师必须选择与较弱的钢的强度相匹配的填充金属并且与两种母材相容。这些考虑将选择范围缩窄到诸如合金</span><span style="font-family:'Times New Roman';">82</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">之类的镍基合金，或者為(wèi)了更高的强度而选择无铌的高合金镍填料，例如</span><span style="font-family:'Times New Roman';">C22</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">。或</span><span style="font-family:'Times New Roman';">59.</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">已经使用(yòng)合金</span><span style="font-family:'Times New Roman';">625</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">，但是由于沿着熔合边界形成氮化铌沉淀物(wù)而导致的韧性降低的问题导致合金脱落。</span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">双相不锈钢焊缝很(hěn)少进行焊后热处理(lǐ)。由于</span>σ<span style="font-family:宋體(tǐ);">相形成的原因，在</span><span style="font-family:'Times New Roman';">600-700</span></span><span style="font-family:宋體(tǐ);font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;">℃</span><span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">的低温下不能(néng)进行热处理(lǐ)，这是一个正常的应力消除范围，除非已经有(yǒu)资格证明韧性损失是可(kě)以接受的。如果需要</span>PWHT<span style="font-family:宋體(tǐ);">，理(lǐ)想情况下，整个组件必须在</span><span style="font-family:'Times New Roman';">1000-1100°C</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">进行固溶退火，然后进行水淬</span><span style="font-family:'Times New Roman';">; </span><span style="font-family:宋體(tǐ);">大多(duō)数焊接结构不切实际的操作。</span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">*后，在</span>300</span><span style="font-family:宋體(tǐ);font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;">℃</span><span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">以上加热钢的任何工艺都会影响机械性能(néng)。因此不应该进行矫直以控制变形。诸如等离子體(tǐ)或激光的热切割工艺所产生的</span>HAZ<span style="font-family:宋體(tǐ);">可(kě)能(néng)包含不合需要的微结构。进入</span><span style="font-family:'Times New Roman';">“</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">切割</span><span style="font-family:'Times New Roman';">”</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">状态的切割边缘必须磨削或加工至少</span><span style="font-family:'Times New Roman';">2mm</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">，以去除</span><span style="font-family:'Times New Roman';">HAZ</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">，并确保没有(yǒu)损失韧性或耐腐蚀性。</span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);"><span style="font-family:宋體(tǐ);">如果在切割之后将切割边缘焊接，则</span>HAZ<span style="font-family:宋體(tǐ);">通常足够窄以致切割操作的效果丧失，虽然建议如上所述将边缘磨削或加工回</span><span style="font-family:'Times New Roman';">2mm</span><span style="font-family:宋體(tǐ);">。</span></span> </p> <p style="margin:0pt;"> <span style="font-family:&quot;Times New Roman&quot;;font-size:10.5pt;mso-spacerun:&quot;yes&quot;;mso-font-kerning:1.0000pt;mso-fareast-font-family:宋體(tǐ);">&nbsp;</span> </p>