由于雙相不銹鋼以δ+γ兩相存在,其焊接熱裂傾向很小,焊前不需預(yù)熱,焊后不需進(jìn)行熱處理。盡管雙相不銹鋼的焊接性很好,但也不能全部套用奧氏體不銹鋼的焊接工藝。雙相不銹鋼的高耐蝕性和力學(xué)性能除受化學(xué)成分的影響外,主要取決于其合理的δ相和γ相之比。因此,能否保持合理的相組成比例,尤其是維持焊接熱影響區(qū)必要的γ相數(shù)量是焊接雙相不銹鋼的關(guān)鍵。一般認(rèn)為,雙相不銹鋼的最佳相比例是50%/50%,正常情況下焊縫金屬含25%~65%鐵素體。
所有常用的焊接方法(如焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊、埋弧焊等)都可用于雙相不銹鋼焊接。電子束焊只能用于焊接含氮量高的雙相不銹鋼,因?yàn)樵谶@種焊接過(guò)程中奧氏體化元素氮的損失無(wú)法通過(guò)填充金屬進(jìn)行補(bǔ)充,會(huì)引起焊縫金屬中γ相的嚴(yán)重不足而使組織性能惡化。通常情況下應(yīng)該避免不加填充材料的電子束焊。
焊條電弧焊靈活方便,并可以實(shí)現(xiàn)全位置焊接,是焊接雙相不銹鋼的常用方法。鎢極氬弧焊焊接質(zhì)量?jī)?yōu)良,廣泛用于管道的封底焊縫及薄壁管道的焊接。無(wú)填充材料的鎢極氬弧焊只適用于含氮量高的雙相不銹鋼(氮含量為0.4%),當(dāng)焊接含氮量較低的雙相不銹鋼時(shí),為了解決δ相含量較高的問(wèn)題,可采用Ar+N2的混合氣體代替純Ar作為保護(hù)氣體。
對(duì)于厚板,也可采用實(shí)心焊絲或藥芯焊絲的氣體保護(hù)焊。實(shí)心焊絲氣體保護(hù)焊采用的保護(hù)氣體可以是氬氣+2%氧氣,也可用氬氣+(20%~30%)氦氣+最多1%氧氣(或最多加2%二氧化碳),如70%氬氣+29.5%氦氣+0.5%二氧化碳混合氣體。藥芯焊絲氣體保護(hù)焊可以采用氬氣+20%二氧化碳或100%二氧化碳作保護(hù)氣體。
埋弧焊可以提高焊接生產(chǎn)率,通常使用直徑2.4~4.0毫米雙相不銹鋼焊絲,配堿性焊劑,開(kāi)V形或X形坡口,熱輸入最多不超過(guò)30千焦/厘米。單面埋弧焊時(shí),可采用手工焊進(jìn)行根部封底。
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外已研制出適應(yīng)于各種雙相不銹鋼的焊接材料,其特點(diǎn)是焊縫金屬組織為奧氏體占優(yōu)勢(shì)的鐵素體奧氏體雙相組織,為了保證焊縫中奧氏體含量,通常是提高鎳和氮的含量,即提高2%~4%的鎳當(dāng)量。例如,2205雙相不銹鋼含鎳5%左右,而配套的E2209焊條,其熔敷金屬中鎳含量則為9%左右。
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