【正文】 合金可以進行切割和冷成形。如果采用炭化刀，切割速度與 316L 相比降低了大約 20%，機器設(shè)備及其部件的性能在此起著關(guān)鍵性的作用。F 溫度范圍內(nèi)，在嚴(yán)格限制的情況下 (尤其對于焊接結(jié)構(gòu) )，也可以用于更低的溫度。 (6) 輪船或卡車的貨物箱。 與奧氏體不銹鋼的焊接相比， 2205雙相不銹鋼的焊接對污染更敏感，特別是對濕氣和水分。在實際焊接中必須保證層間溫度不高于工藝試驗設(shè)定的層間溫度。腐蝕性弱 或僅為避免銹蝕污染的設(shè)備，可選用含 Ti或 Nb等穩(wěn)定化元素或超低碳焊接材料。確保焊縫中奧氏體相占優(yōu)勢。有效的背面氣體保護是保證焊接質(zhì)量的前提。焊接和切割過程中應(yīng)采取措施防止飛濺、弧擊、滲碳、局部過熱等。 (4) 焊接完成后 ,應(yīng)對焊縫和焊縫熱影響區(qū)進行鐵 素體檢測，檢驗焊接工藝的合理性。用于焊接工作溫度低于 300℃ ，耐腐蝕的不銹鋼結(jié)構(gòu)。清洗后不能直接進行焊接作業(yè)，待坡口端面晾干后方可以作業(yè)。 ，應(yīng)按照合適的長度和間隔 進行定位焊。將打磨處理后的板材用數(shù)控線切割機切成 10mm10mm8mm的小塊以備后續(xù)試驗選用。用塑料鋃試樣所用塑料有：熱固性，熱塑性兩類。 (3) 磨制 試樣的磨制一般分為粗磨與細(xì)磨。因此須 不時地將試樣放入冷水中冷卻，保證磨面組織不致因磨制過程中溫度升高而發(fā)生變化。更換砂紙時，SAF2205 雙相不銹鋼焊接、熱處理、金相分析 _畢業(yè)論文 須將試樣清理干凈，避免將砂粒帶到砂紙上，使試樣劃出較深滑痕。 試樣的拋光一般分為：機械拋光，電解拋光，電解拋光和化學(xué)拋光。 Cr2O3 綠色，具有很高的硬度，適用于淬火后的合金鋼、高速鋼以及鈦合金的拋光?；瘜W(xué)浸蝕法的主要原理就是利用浸蝕劑對試樣表面所引起的化學(xué)溶解作用或電化學(xué)作用（即微電池原理）來顯示金屬的組織，它們的浸蝕方式則取決于組織中組成相的性質(zhì)和數(shù)量。熱處理后試樣經(jīng) 200、 280、 320 、 400、 600金相砂紙磨光后采用 1μm的 Al2O3拋光，在 5mg FeCl3+15ml HNO3+50ml HCl+100ml H2O溶液中進行腐蝕。 σ相的形核位置和形態(tài)隨溫度的不同而變化的現(xiàn)象可以這樣來解釋， σ相的析出受 Cr、 Mo 的擴散行為控制。同時在長時間的時效中， σ相會發(fā)生粗化并聚集成塊狀。當(dāng)材料發(fā)生塑性變形時，晶界析出的脆性相阻礙鐵素體相和奧氏體相的位錯運動，產(chǎn)生平面塞積群，使位錯運動困難，同時位錯滑移的距離變短，表現(xiàn)在提高材料的變形抗力，產(chǎn)生一定的強化效應(yīng)，同時塑性降低。 維氏硬度試驗最初于 20世紀(jì) 20年代初被提出，比起其他硬度試驗其優(yōu)點有：硬度值與壓頭大小、負(fù)荷值無關(guān) ；無需根據(jù)材料軟硬變換壓頭；正方形的壓痕輪廓邊緣清晰，便于測量。（兩相對棱夾角為 148176。 （ a） （ b） 圖 56 維氏硬度測量時棱錐形壓痕 維氏硬度值的計算公式為： dFSFHV22s i ????? ( 51 ) F = 負(fù)荷 (牛頓力 ) S = 壓痕表面積 (平方毫米 ) α = 壓頭相對面夾角 =136176。 ER2209 型不銹鋼焊條很好地滿足了 2205 雙相不銹鋼的焊接要求，試驗的焊接工藝能夠在工業(yè)焊接領(lǐng)域得以有效應(yīng)用。并且 σ相的形態(tài)會隨著溫度的不同而有所差別。 這些對雙相不銹鋼在工業(yè)生產(chǎn)的不同領(lǐng)域的應(yīng)用提供了良好的指導(dǎo)作用。 (3) δ 相脆化現(xiàn)象在工業(yè)應(yīng)用中也應(yīng)極力避免，這往往是危害雙相不銹鋼使用安全的首要因素。在雙相不銹鋼發(fā)展動向中 值得關(guān)注的是低合金含錳雙相不銹鋼的開發(fā)。Sozanska M Qualtative and quantitative analysis of α and χ phases in 2205 duplex stainless steel 2020 [ 19] Henrik, Sieurin, Rolf Sand strom. Sigm a phase precip itat ion in dup lex sta in less steel 2205 [ J] . Materials science and engin eering 2020,( A444) : 271 276. [ 20 ] LwengK, ChenH R, Yang J R. The low tem peratu re ageing embritt lem en t in 2205 dup lex stain less steel[ J] . M aterials science and engineering, 2020, ( 379) : 119 132. 。從國內(nèi)外多種研究中可以看出，雙相不銹鋼正在被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域。由于不銹鋼焊接時一般要求焊條與母材元素接近，但焊條與母材總存在一定的差異，所以在焊接時由于不同元素的從新分配就會在焊縫邊緣出現(xiàn)一定程度的應(yīng)力腐蝕和點蝕。同時在1050℃ 固溶處理后，試樣材料的硬度也趨于下降。在時效過程中鐵素體會發(fā)生 δ→γ+σ 相變。在理論上，焊接后板材的各項力學(xué)性能應(yīng)不低于焊接前的水平，這樣才能保障焊接工藝的有效性。對相互垂直的二對角線長度（ l1和 l2）取其 算術(shù)平均值 。底面為正方形，如圖 53所示。 α相中析出的富鉻的 α＇ 對組織中 γ相的塑性變形卻影響很小，對材料的塑性影響較小。試樣進行時效處理后，組織中出現(xiàn) σ相，并且析出相的含量隨著時效時間的延長而增加。由圖 52可以看出， σ相的含量隨時效時間的延長而增加。并且 σ相的形態(tài)會隨著溫度的不同而有所差別。一組試樣在 950℃ ，1050℃ 和 1150℃ 固溶 2h，然后水冷；另一組試樣在 1050℃ 固溶 2h水冷后，在 650℃ ，750℃ 和 850℃ 時效處理不同時間，然后水冷。因此，必須使用 浸蝕劑對試樣表面進行 “浸蝕 ”，才能清楚地顯示出顯微組織 [5]。 Al2O3又稱剛玉，白色透明，用于粗拋和精拋。 砂紙?zhí)枖?shù)： 180、 280、 3 0、 0 0 0 05 (4) 拋光 試樣的拋光是最好一道磨制工序。手工磨是將砂紙放在玻璃板上，把試樣先從較粗地砂紙開始磨，磨 制方向應(yīng)和砂輪地磨痕方向垂直，直至原磨痕消除為止。在磨制過程中，試樣應(yīng)沿砂輪徑向往返緩慢移動，避免在一處磨而使砂輪出現(xiàn)凹槽導(dǎo)致試樣不平。如淬火馬氏體組織被回火等。 (2) 鋃嵌 對于尺寸過于細(xì)小，如絲、片、帶、管等形狀不規(guī)則，以及有特殊需要（觀察表層組織）的試樣可以進行鋃嵌，鋃嵌方法很多，如低熔點合金的鋃嵌、塑料鋃嵌、環(huán)氧樹脂鋃嵌、 夾具夾持法等。焊縫余高 0. 8mm， 按 JB473022020 標(biāo)準(zhǔn)無損檢測 ,照相質(zhì)量 AB 級， Ⅱ 級合格。 ，以避免過大的電流和較高的殘余應(yīng)力。加工坡口不允許使母材產(chǎn)生過熱變色。 襯墊（材料及規(guī)格）： —— 其 他： —— 簡圖 焊接母材： 焊接材料： 22052PW,瑞典 Avesta 公司生產(chǎn) 母材規(guī)格： 150mm80mm8mm 板材 焊接材料： 焊材類別 ER2209 雙相不銹鋼焊條 焊材標(biāo)準(zhǔn) 易焊接，可熔合性良好 填充金屬尺寸 焊材規(guī)格 φ 350mm 其他 —— 焊條說明： ER2209 是鈦鈣藥皮的不銹鋼焊條，具有優(yōu)良的力學(xué)性能及抗晶間腐蝕性能，可交直 流兩用。當(dāng)采用很小焊接線能量時，由于快速冷卻使得焊接熱影響區(qū)和焊縫的鐵素體含量偏高，對耐腐蝕性能和力學(xué)性能不利；但是過高的焊接線能量會燒損合金元素、冷卻太慢而使得中間相析出，引起相組織的不平衡，同樣對耐腐蝕性能和力學(xué)性能不利?，F(xiàn)場焊接過程中材料的保護非常重要，應(yīng)避免碳鋼、銅、低熔點金屬或填它雜質(zhì)對不銹鋼焊材的污染。為避免冷卻速度過低而引起析出相的產(chǎn)生，要控制多層／多道焊的層間溫度。 2205 雙相不銹鋼焊接技術(shù) 2205雙相不銹鋼焊接的一些關(guān)鍵技術(shù)如下： (1) 焊接方法和材料的選擇 一般用于奧氏體不銹鋼的焊接方法，如手工電弧焊、鎢極惰性氣體保護電弧焊和熔化極氣體保護焊等，都可用于雙相不銹鋼的焊接。不出現(xiàn)焊接熱裂紋和冷裂紋、應(yīng)力腐蝕、點蝕， δ 相脆化現(xiàn)象的出現(xiàn)。例如，將薄板焊接到厚板上和容器上焊接襯墊等情況下冷卻速度是很快的，可以考慮預(yù)熱。 焊接熱循環(huán)的最高溫度和快速冷卻可促使雙相不銹鋼組織鐵素體化，由于 δ鐵素體含量的增加導(dǎo)致了沖擊韌性和耐蝕性降低。 (4) 紙漿和造紙工業(yè)分類器、漂白設(shè)備、貯存處理系統(tǒng)。 2205 合金特別適用于50176。F 的溫度下進行，容易導(dǎo)致有害的金屬或非金屬相位的析出。我們不建議進行應(yīng)力消除，但如果必須這樣做，材料應(yīng)在最低為 1900176。F 到 2250176。由于這些條件不易控制，因此 304L、 316L 和 317L 的使用在這方面受到限制。 現(xiàn)在國內(nèi) 2205 不銹鋼產(chǎn)品種類有 2205 不銹鋼管、 2205 雙相不銹鋼無縫管；2205 雙相不銹鋼板材、 2205 不銹鋼棒材、鍛材、管件、帶材等。根據(jù)國情，利用雙相不銹鋼的性能優(yōu)勢，今后除繼續(xù)擴大在化工和石化等領(lǐng)域的應(yīng)用外，結(jié)合紙漿和造紙工業(yè)的技術(shù)改造需要開發(fā)在這一領(lǐng)域中的應(yīng)用，至于油氣管線目前很難推廣，雙相不銹鋼的價格是太高了但是制造有關(guān)油氣田需要的耐氯 離子和硫化氫的裝置像集氣管線和換熱設(shè)備等還是可以采用雙相不銹鋼，甚至超級雙相不銹鋼的?；瘜W(xué)品船裝載的液體貨物多種多樣，包括化學(xué)和石化產(chǎn)品，食品等，要求船艙材料既能耐腐蝕，又有高的強度。河南煤化工廠的粉煤氣化裝置的數(shù)臺冷卻器都是采用進口 2205 鋼管制造。國內(nèi)只有南海油田少量使用，全部進口。反應(yīng)槽、料漿循環(huán)及料漿輸送管線。 B. 海上石油平臺的熱交換器、水處理和供水系統(tǒng)，消防系統(tǒng)、噴水系統(tǒng)，穩(wěn)水系統(tǒng)?？绽淦鳎摿蚍磻?yīng)器，水冷器的熱交換器。 (4) 焊接性能也遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼，一般焊前不需預(yù)熱，焊后不需熱處理。 (5) 比奧氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)低，和碳鋼接近，適合與碳鋼連接，具有重要的工程意義，如生產(chǎn)復(fù)合板或襯里等。雙相不銹鋼中含鉻量愈低， σ 等脆性相的危害性也愈小。 (3) 有良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能。至于油氣和石化所需的管線鋼，國內(nèi)近兩年已開始制造和野外施工焊接，還有 待積累這方面的經(jīng)驗 [1]。至于目前國外己步入市場的含氮在 ％－ ％的超級雙相不銹鋼，中國仍處于實驗室開發(fā)階段， AOD 精煉工藝和雙相不 銹鋼連鑄工藝的成熟將有助于超級雙相不銹鋼板的工業(yè)試生產(chǎn)成功。雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼相比，在抗晶間腐蝕、腐蝕、點蝕、間隙腐蝕，特別是抗氯化物導(dǎo)致的應(yīng)力腐蝕開裂方面具有絕對的優(yōu)勢。焊接及成型性能良好，使之成為第一 代雙相不銹鋼的代表鋼種。 (3) 60年代中期，瑞典開發(fā)了著名的 3RE60鋼，特點是超低碳，含 Cr量為 18%。 雙相不銹鋼作為一種特殊的不銹鋼材料，正在被日益廣泛地應(yīng)用于壓力容器等相關(guān)的設(shè)備中。中國的雙相不銹鋼只是處于國外第二代雙相不銹鋼的發(fā)展水平，鋼中的含氮量在 ％以下。南京化工有限公司化工機械廠和上海石化機械制造公司不僅能制造普通雙相不銹鋼設(shè)備，還能制造超級雙相不銹鋼設(shè)備，當(dāng)然所用的 UNS S32750 和 UNS S32760 超級雙相不銹鋼的管材都是進口。 (2) 含雙相不銹鋼有良好的耐孔蝕性能，抗孔蝕當(dāng)量 PRE=Cr%+%+16xN%。 (9) 高鉻鐵素體不銹鋼的各種脆性傾向，不宜用在高于 300℃ 的工作條件。 (4) 具有良好的耐局部腐蝕性能，與合金含量相當(dāng)?shù)膴W氏體不銹鋼相比，它的耐磨損腐蝕和疲勞腐蝕性能都優(yōu)于奧氏體不銹鋼。 (3) 冷加工工藝性能和冷成型性能遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼。 C. 加氫劣化裝置。 A. 輸送管道及集氣管。 B. 磷肥工業(yè)。 (1) 石油和天然氣工業(yè) 這 是國外應(yīng)用雙相不銹鋼的主要領(lǐng)域之一，目前鋪設(shè)的油氣輸送管線已有1000km。上海石 化 公 司 乙 烯 裝 置 的 催 化 劑 再 生 冷 卻 器 采 用 國 產(chǎn) 類 似 DP3 鋼的00C25Ni7Mo3WCuN 雙相不銹鋼做海水冷卻器管，海水出口溫度 40℃ ，至今已間歇使用 15 年，效果很好。 (4) 運輸業(yè) 最近幾年海上化學(xué)品運輸船行業(yè)是國外最大的雙相不銹鋼用戶，消費量約占SAF2205 雙相不銹鋼焊接、熱處理、金相分析 _畢業(yè)論文 熱軋板的 50％。 綜上所述，可以看出國內(nèi)雙相不銹鋼的使用是有一定局限性的，像國外大量使用雙相不銹鋼的諸如紙漿和造紙工業(yè)、油氣工業(yè)、運輸業(yè)、甚至建筑業(yè)幾個大的領(lǐng)域我們涉及得不多，有的還只是剛剛開始。與 316L和 317L奧氏體不銹鋼相比， 2205合金在抗點腐蝕及隙腐蝕方面的性能更優(yōu)越 ,它具有很高的抗腐蝕能力，與奧氏 體不銹鋼相比 ,它的熱膨脹系數(shù)更低，導(dǎo)熱性更高以及更好的焊接性。在一定的溫度、應(yīng) 張 力 、氧氣及氯化物存在的情況下 ,奧氏體不銹鋼會發(fā)生氯化物應(yīng)力腐蝕。 (6) 熱成形 在進行熱成形處理時，整個工件應(yīng)