【正文】 另外，在校圖書(shū)館查找資料的時(shí)候，圖書(shū)館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。；間隙 ~；錯(cuò)邊： 0~；余高： 2mm；蓋面焊縫寬度：比坡口寬度每側(cè)增加 ~。 。焊接過(guò)程中 ，由于冷卻速度非?？欤缚p 金屬處于不平衡狀態(tài)，若使用與母材化學(xué)成分相同的填充材料，焊縫金屬中就會(huì)鐵素體含量過(guò)高，這是不利的。 表 310 2205 雙相不銹鋼 SAW 焊焊接參數(shù) 【 11】 試樣編號(hào) 焊絲直徑 電源極性 焊接電流 /A 電弧電壓 /V 焊接速度 /（ cm/min） 焊接線能量/（ kJ/cm） A1 DECP 430~450 30~32 48~52 14~16 A2 DECP 350~380 26~28 52~55 9~11 A3 DECP 500~520 33~34 48~50 19~21 焊接工藝對(duì)接頭性能的影響 。若線能量過(guò)大，冷卻速度太慢，盡管可以獲得足量 的奧氏體，但也會(huì)引起熱影響區(qū)得鐵素體晶粒長(zhǎng)大以及 σ 相等有害金屬間化合物相的析出，造成羅浩：雙相不銹鋼的焊接工藝研究 16 接頭脆化。因此，多層多道焊是有益的，后續(xù)焊道對(duì)前層焊道有熱處理作用，焊縫金屬中的鐵素體進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，成為以?shī)W氏體占優(yōu)勢(shì)的兩相組 織；熱影響區(qū)過(guò)熱區(qū)中的奧氏體相也相應(yīng)增多，且能細(xì)化鐵素體晶粒，減少碳化物和氮化物從晶內(nèi)和晶界析出，從而使整個(gè)焊接接頭的組織和性能顯著改善。一般采取在焊接材料中提高鎳或是加氮這兩條途徑。 焊接接頭中鐵素體和奧氏體的平衡關(guān)系受到鋼中合金元素含量的影響，又受到填充金銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 屬、焊接熱循環(huán)、保護(hù)氣體的影響。 2205 雙相不銹鋼通常含有 50%左右的鐵素體，同樣也存在 475℃脆性，但相比鐵素體不銹鋼則不是那樣的敏感。 ?，F(xiàn)場(chǎng)焊接過(guò)程中材料的保護(hù)非常重要，應(yīng)避免碳鋼，銅，低熔點(diǎn)金屬或其他雜質(zhì)對(duì)不銹鋼的污染。 。 一般用于奧氏體不銹鋼的焊接方法，如焊條電弧焊， TIG 焊和 MIG 焊等，都可用于雙相不銹鋼的焊接。 與奧氏體不銹鋼相比， SAF2205 雙相不銹鋼熱導(dǎo)率大，線脹系數(shù)小，又包含兩種組織，因此熱裂傾向和變形??；與低合金高強(qiáng)鋼相比，其組織中含有約 50%的奧氏體，因此其冷裂紋傾向較小。 氮在強(qiáng)化 2205 雙相不銹鋼中起著重要的作用，但當(dāng)?shù)暮砍^(guò)ω %時(shí)，由于氮的間隙固溶強(qiáng)化使得奧氏體的強(qiáng)度大于鐵素體。奧氏體鋼與雙相不銹鋼焊接也可采用雙相不銹鋼的填充金屬。 ，對(duì)厚大件可預(yù)熱到 100~150℃。表 25 所示為含氮雙相不銹鋼焊縫金屬中的δ鐵素體含量、化學(xué)成分和力學(xué)性能 表 25 焊縫金屬中的 δ 鐵素體含量、化學(xué)成分和力學(xué)性能 【 6】 編號(hào) δ 鐵素體含量（ %） 焊接方法 力學(xué)性能 化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù) %） /MPa σb /MPa δ5（ %） Ak /J C Cr Ni Mo N 其他 1 17~23 SMAW 627 786 63 2 29~36 SMAW 622 792 59 3 43~45 SMAW 644 808 46 4 28~37 GMAW 608 809 98 5 27~36 SMAW 698 892 40 注： SMAW 線能量 9~11kJ/cm。 ③ 耐縫隙腐蝕性能。工藝焊縫最后可以經(jīng)過(guò)加工去除。實(shí)踐證明，在保護(hù)氣中加 N2后，焊縫金屬中的 N 含量和奧氏體含量都增加了，如表 24 所示 : 羅浩：雙相不銹鋼的焊接工藝研究 8 表 24 焊縫金屬中的 N 含量和奧氏體含變化 【 5】 母材 焊接材料 保護(hù)氣體 焊縫金屬中的 N含量 焊縫金屬中的奧氏體含量 SAF2507 （ ωN=%） Ar 55177。 TIG 焊能夠保證焊件有良好的力學(xué)性能，特別是低溫脆性。因?yàn)楹负鬅崽幚泶嬖谥T多困難，生產(chǎn)上難以實(shí)現(xiàn)。過(guò)低的焊接線能量會(huì)使奧氏體的轉(zhuǎn)變量減少，甚至于會(huì)抑制焊后冷卻過(guò)程中的鐵素體向奧氏體的轉(zhuǎn)變，而 得到單相鐵素體組織，使其失去雙相不銹鋼的特點(diǎn)，使用性能大大降低。這種奧氏體焊縫金屬基本上能滿足一些雙相不銹鋼的需求，至今仍有應(yīng)用。因?yàn)椋F素體中 C、 N 的溶解度低，將可能造成 Cr 的 C、N 化合物的析出，引起焊縫金屬的脆化和耐腐蝕性下降。 ⑼ 仍有高鉻鐵素體不銹鋼的各種脆化傾向，不宜在高于 300℃的溫度下使用。 ⑶ 有良好的耐腐蝕疲勞和耐磨損腐蝕性能。同時(shí)，它也保留了鐵素體不銹鋼的一些特點(diǎn)，如 475℃脆性、在鐵素體中析出σ相的脆化現(xiàn)象、熱導(dǎo)率高、線漲系數(shù) 小、具有超塑性、有磁性等。 第二類中合金型，代表牌號(hào) UNSS31803， PREN： 3233 耐蝕性能介于 AISI316L 和 6%MO+N奧氏體不銹鋼之間。 16 表 310 2205 雙相不銹鋼 SAW 焊焊接參數(shù) 12 表 34 SAF2205 雙相不銹鋼熔敷金屬化學(xué)成分 7 表 24 焊縫金屬中的 N 含量和奧氏體含量 4 表 22 各類雙相不銹鋼焊接材料的選用 3 表 21 雙相不銹鋼的焊接材料熔敷金屬的化學(xué)成分 20 致謝 16 2205 雙相不銹鋼的 TIG 焊 13 SAF 2205 雙 相不銹鋼的焊條電弧焊 6 雙相不銹鋼常用的焊接方法 6 焊接方法的選擇 1 雙相不銹鋼的分類本論文首先介紹雙相不銹鋼的定義、分類和性能以及其內(nèi)部組織和化學(xué)成分 ,并且具體對(duì)每一種化學(xué)成分進(jìn)行介紹 .然后闡述針對(duì)不同的雙相不銹鋼焊接方法的選擇 ,焊接設(shè)備的選用 ,焊接材料的選擇 ,焊接工藝參數(shù)的制定等等 .最后以 2205 雙相不銹鋼為例重點(diǎn)闡述其焊接工藝 研究。 關(guān)鍵詞： 焊接工藝 。 1 雙相不銹鋼的定義和分類 2 第 2 章 雙相不銹鋼的焊接 10第 3 章 SAF2205 雙相不銹鋼的焊接 12 SAF2205 雙相不銹鋼的焊接技術(shù) 13 SAF2205 雙相不銹鋼焊接方法概述 9 表 31 00Cr22Ni5Mo3N 雙相不銹鋼的化學(xué)成分 14 表 37 焊條電弧焊焊接接頭鐵素體含量及性能 18 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 第 1 章 雙 相不銹鋼 雙相不銹鋼的定義和分類 雙相不銹鋼的定義 所謂 雙相不銹鋼 是在其固溶組織中 鐵素體 相與 奧氏體 相約各占一半，一般量少相的含量也需要達(dá)到 30%。 第三類高合金型，一般含 25%Cr，還含有鉬和氮，有的還含有銅和鎢，標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)有 UNSS32550，PREN： 3839 耐蝕性能高于 22%Cr 雙相不銹鋼。與奧氏體不銹鋼相比，奧氏體 鐵素體雙相不銹鋼的強(qiáng)度高，特別是屈服強(qiáng)度高，且耐晶間腐蝕、耐應(yīng)力腐蝕、耐疲勞腐蝕等有明顯改善。 ⑷ 結(jié)合力學(xué)性能好。若鉻含量較低，脆性相析出的危害性較小。但若焊縫金屬中奧氏體含量過(guò)高，必須提高 Ni 含量，這樣焊縫金屬的結(jié)晶將是α→γ 的轉(zhuǎn)變，造成鐵素體含量太低，焊縫金屬的強(qiáng)度必然下降。但是，焊縫金屬與母材在化學(xué)成分和組織上的差異，焊縫金屬的強(qiáng)度比母材低，耐腐蝕性也不匹配 [3]。因此，激光焊、電子束焊和等離子焊等高能束焊不適于焊接銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 雙相不銹鋼。固溶處理的溫度太高（ 1000℃ ~1050℃），生產(chǎn)上難以實(shí)現(xiàn)。一般 TIG 焊的熔敷效率較低，即使自動(dòng)焊也如此。 Ar+N23% Ar+N25% 67177。 幾種雙相不銹鋼焊接接頭的性能 ① 耐點(diǎn)蝕性能 雙相不銹鋼的點(diǎn)蝕率顯著低于奧氏體不銹鋼 304L 及 316L。 研究表明， 00Cr22Ni5Mo3N 鋼和 00Cr25Ni7WCuN 鋼在焊縫及焊接熱影響區(qū)均未發(fā)現(xiàn)集中腐蝕現(xiàn)象，耐縫隙腐蝕性能良好。GMAW 線能量 20~22 kJ/cm， Ar+%CO2，不預(yù)熱，層間溫度 100~150℃ ，焊縫金屬和焊接熱影響區(qū)過(guò)熱區(qū)的冷卻時(shí)間 t 不能太短。 12mm 的焊件，層間溫度不能大于 150℃，厚度大于 12mm 的焊件，層間溫度不能大于 180℃。 雙相不銹鋼焊縫金屬的力學(xué)性能 由前所知，δ鐵素體含量為 30%時(shí)，可獲得令人滿意的力學(xué)性能，并具有良好的抗腐蝕性。增加鐵素體的含量，會(huì)導(dǎo)致沖擊韌性降低，也導(dǎo)致氮在鐵素體中的析出，生成氮化鉻，因?yàn)榈阼F素體中比在奧氏體中的溶解度低。從總體上看， SAF2205 雙相不銹鋼的焊接 性良好。雙相鋼焊接材料的含鎳（或氮）量要比母材含鎳（或氮）量高，以保證焊縫金屬中的奧氏體占主要成分，焊縫金屬中的鐵素體的含量最好控制在 30%~45%。 定位焊接時(shí)，定位焊縫不可過(guò)長(zhǎng)也不可過(guò)短，一定要確保焊接建立起平衡，這樣焊縫冷卻就不會(huì)太快，鐵素體含量就不會(huì)過(guò)高、韌性不會(huì)過(guò)低。不銹鋼和碳鋼應(yīng)分開(kāi)存放并分別進(jìn)行焊接。 奧氏體含量高于 50%的 2205 雙相不銹鋼，焊接冷熱裂紋傾向非常小，淬透性也是非常小的。焊接時(shí)為了減少σ相脆化和 475℃脆化，應(yīng)進(jìn)行 980℃固熔處理，獲得奧氏體 鐵素體雙相組織的不銹鋼。 。通常鎳的含量比母材高出 2%~4%。也正是由于焊接熱循環(huán)的影響，雙相不銹鋼焊接時(shí)要求與介質(zhì)接觸的焊道應(yīng)先焊接，這一點(diǎn)與奧氏體不銹鋼焊接順序的要求恰恰相反。為了避免上述情況的發(fā)生，最佳的措施是控制焊接線能量和層間溫度，并使用奧氏體形成勻速高于母材的填充金屬。 其焊后狀態(tài)的焊縫、 HAZ 的沖擊性能、鐵素體含量、耐腐蝕性能見(jiàn)表 311。因此，通常選擇比母材具有更高奧氏體形成元素的填充材料，即增加焊絲中 Ni和 N 的含量，以提高焊縫金