【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 不高于工藝試驗(yàn)設(shè)定的層間溫度。當(dāng)焊接量很大時(shí)，應(yīng)合理地安排焊接順序以保證焊縫層間有足夠的冷卻時(shí)間，這樣既能保證層間溫度，又能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。焊接工藝評(píng)定的試板尺寸會(huì)影響冷卻速度和層間溫度，要注意焊接工藝評(píng)定確定的層間溫度應(yīng)比實(shí)際焊接時(shí)低。因此，工藝評(píng)定不能預(yù)測(cè)由于在實(shí)際中采用較高的層間溫度而導(dǎo)致冷卻速度降低的程度。焊后不必?zé)崽幚?，雙相不銹鋼在300～1000℃對(duì)溫度很敏感，在300～700℃進(jìn)行消除應(yīng)力處理會(huì)導(dǎo)致σ相析出而產(chǎn)生475℃脆化現(xiàn)象，引起韌性和抗腐蝕性降低；在700～1000℃進(jìn)行應(yīng)力消除處理，會(huì)導(dǎo)致金屬間化合物的析出,也會(huì)引起韌性和抗腐蝕性的降低。 SAF2205雙相鋼接頭的基本要求及達(dá)到要求的措施（一）焊接要求：焊接接頭不存在超過質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的缺陷，同時(shí)力學(xué)性能滿足焊接結(jié)構(gòu)預(yù)期的使用性能要求。不出現(xiàn)焊接熱裂紋和冷裂紋、應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕，δ相脆化現(xiàn)象的出現(xiàn)。（二）防止措施：(1) 雙相不銹鋼具有良好的焊接性，一般選用與母材成分相同或相近的焊接材料，由于含碳量對(duì)抗腐蝕性有很大的影響，因此熔敷金屬含碳量不用高于母材。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。對(duì)于耐酸腐蝕性能較高的工件，常選用含Mo的焊接材料。選用適合的焊接材料不會(huì)發(fā)生焊接熱裂紋和冷裂紋，如選用焊條型號(hào)E309MoL16焊條牌號(hào)A042氬弧焊焊絲H00Cr18Ni14Mo2。(2) 合理設(shè)計(jì)焊接接頭。避免腐蝕介質(zhì)在焊接接頭部位聚集，降低或消除應(yīng)力集中，消除或降低焊接接頭殘余應(yīng)力，用常用工藝措施，加熱溫度在800900℃之間才可得到比較理想的消除應(yīng)力效果；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要盡量采用對(duì)接接頭，避免十字交叉焊縫，單V形坡口改用Y形坡口。(3) 采用小的熱輸入，即小電流，大的焊接速度，減少橫向擺動(dòng)，待前一道焊縫冷卻到預(yù)熱溫度后，再焊下一道焊縫，焊后進(jìn)行750800℃退火處理，退火后應(yīng)快冷，防止出現(xiàn)δ相和475℃脆化。 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(hù)電弧焊和熔化極氣體保護(hù)焊等，都可用于雙相不銹鋼的焊接。焊接材料要選用比母材含鎳量高的雙相鋼焊制。確保焊縫中奧氏體相占優(yōu)勢(shì)。焊縫鐵素體含量控制在30％～45％為宜。(2) 焊接工藝參數(shù)的選擇 焊接線能量太大或太小都不好?！?kJ/cm范圍。其具體大小要根據(jù)焊件厚度選擇。一般焊接時(shí)不需要預(yù)熱，但焊件壁厚過大或環(huán)境溫度過低時(shí)，為防止冷速過快造成焊縫和熱影響鐵素體含量過高，必要時(shí)要采取預(yù)熱措施。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。(3) 焊接熔池及背面的保護(hù) 氣體保護(hù)焊時(shí)保護(hù)氣體中加氮可以提高焊縫的耐蝕性。有效的背面氣體保護(hù)是保證焊接質(zhì)量的前提。保護(hù)氣體的純度應(yīng)滿足工藝要求，應(yīng)采取有效的背面保護(hù)工裝，開始焊接時(shí)要對(duì)焊縫背面的氧含量進(jìn)行檢測(cè)，滿足工藝要求后才能開始焊接。(4) 定位焊縫 定位焊縫焊接時(shí)，如果長(zhǎng)度過短，焊接未建立起平衡過程即結(jié)束，焊縫冷卻會(huì)很快，可能導(dǎo)致鐵素體含量過高、低韌性并因氮化物析出而降低耐腐蝕性能。因此，如采用定位焊，對(duì)定位焊縫的最短長(zhǎng)度應(yīng)進(jìn)行規(guī)定，且應(yīng)采用較大熱輸入規(guī)范參數(shù)。(5)焊接過程材料的保護(hù) 材料表面的弧擊和起弧，是一個(gè)瞬間高溫過程，冷卻速度很快。表面顯微組織中鐵素體含量很高，這種組織對(duì)裂紋和腐蝕很敏感，應(yīng)盡力避免，如果產(chǎn)生必須用細(xì)砂輪打磨去除?，F(xiàn)場(chǎng)焊接過程中材料的保護(hù)非常重要，應(yīng)避免碳鋼、銅、低熔點(diǎn)金屬或填它雜質(zhì)對(duì)不銹鋼焊材的污染?？赡芮闆r下，不銹鋼板材和碳鋼板材應(yīng)分開存放和焊接。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。2205雙相不銹鋼焊接注意事項(xiàng)：(1) 2205雙相不銹鋼有很高的強(qiáng)度，其延伸率小于奧氏體不銹鋼。因此，在焊縫組對(duì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制組對(duì)質(zhì)量，如果強(qiáng)力組對(duì)，焊接完成后很難矯形，既使能夠矯形，也會(huì)產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力，使力學(xué)性能劣化，抗腐蝕性能下降。(2) 2205雙相不銹鋼的焊接對(duì)污染更敏感，任何類型的油污、油脂和水分均會(huì)影響材料的抗腐蝕性及力學(xué)性能。因此，焊接前應(yīng)對(duì)焊接區(qū)域用丙酮進(jìn)行清洗，徹底清除油污、泥土、灰塵和水分等污染。(3) 選擇合理的焊接線能量非常重要。當(dāng)采用很小焊接線能量時(shí)，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(duì)耐腐蝕性能和力學(xué)性能不利；但是過高的焊接線能量會(huì)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(duì)耐腐蝕性能和力學(xué)性能不利。因此,通過調(diào)整焊接線能量輸入可以得到最佳的焊縫和焊接熱影響區(qū)性能。(4) 焊接完成后,應(yīng)對(duì)焊縫和焊縫熱影響區(qū)進(jìn)行鐵素體檢測(cè)，檢驗(yàn)焊接工藝的合理性。當(dāng)鐵素體含量低于30%時(shí)， 2205雙相不銹鋼會(huì)產(chǎn)生脆化[3]。 實(shí)驗(yàn)材料和焊接工藝 試驗(yàn)材料及焊條本次試驗(yàn)所用原材料來(lái)自于瑞典山特維克公司，牌號(hào)為SAF2205 (ASTM 240—00，UNS 31803)，焊接試樣加工尺寸為150mm80mm6mm，焊條為ER2209(φ=)，試驗(yàn)板材及焊絲化學(xué)成分見表41和表42。表41 2205雙相不銹鋼母材及ER2209焊條的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)％）CSPSiMnCrNiMoNCu母材焊條表42 2205試驗(yàn)板母材力學(xué)性能屈服強(qiáng)度 Mpa抗拉強(qiáng)度 Mpa斷后延伸率 %硬度(HRB)660815 焊接工藝指導(dǎo)書根據(jù)研究掌握的技術(shù)，擬定工藝規(guī)程進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。表43是SAF2205雙相不銹鋼板焊接工藝指導(dǎo)書。表43 2205雙相不銹鋼管焊接工藝指導(dǎo)書日期： 5月4日 焊接工藝評(píng)定報(bào)告編號(hào)： 001 焊接方法： 手工電弧焊 機(jī)械化程度： 半自動(dòng)化 焊接接頭形式及坡口尺寸：接頭形式： 如右圖所示 坡口形式： Y型坡口 間 隙e： 鈍 邊p： 2mm 坡口角α： 75176。 襯墊（材料及規(guī)格）： —— 其 他： —— 簡(jiǎn)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。操作性能極好。用于焊接工作溫度低于300℃，耐腐蝕的不銹鋼結(jié)構(gòu)。注意事項(xiàng)：焊接前焊條須要經(jīng)250℃烘焙1小時(shí)，盡可能采用直流電源，用交流焊接時(shí)，熔深較淺，電流不宜過大，以免焊條發(fā)紅。焊接位置：對(duì)接焊縫位置： 平焊 焊接方向：（向上、向下） 焊接溫度：25℃ (室溫) ,層間溫度小于150℃角焊縫位置： 焊接方向：（向上、向下） 焊縫金屬寬度（范圍）： 8～12 mm 縫金屬厚度（范圍）： 2～4 mm 焊后熱處理：溫度范圍：（℃） —— 保溫時(shí)間：（h） —— 焊接設(shè)備:電焊機(jī)型號(hào)：松下直流脈沖TIG/手工弧焊機(jī)SA300TP3型電焊機(jī)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù):：380v 數(shù)：?jiǎn)蜗? 率：50/60 Hz ：KVA 　 (A) DC 起弧電流 氬弧焊：5～300 手工焊接：5～300 焊接電流：5～300 收弧電流：5～300 ：10～300 手工焊接：10～300 焊接電流：10～300 收弧電流：10～300 (V) DC 氬弧焊：～ 手工焊接：20～32 AC：～空載電壓(V)： DC 100 ：周期10分鐘：可控硅單相全波整流方式 ：定電流特性 ：～15Hz ：15～85% ：～ ：～ ： ：2～20sec連續(xù)調(diào)節(jié) ：～5sec連續(xù)調(diào)節(jié) (WxDxH) ：415x625x853(mm) ：193Kg電特性:電流種類： 直流 極 性： 反接 焊接電流范圍：(A) 6580 引弧電壓(V)： 150220 焊接工藝參數(shù)：焊道/焊層焊接方法填充材料焊接電源電弧電壓焊接速度(cm/min)線能量(kJ/cm)牌號(hào)厚度極性電流（A）1焊條電弧焊A042反接703045122焊條電弧焊A042反接70304512焊接要求:，板材切割后，采用砂輪機(jī)打磨出坡口，坡口角度為單邊30176。177。176。，—。加工坡口不允許使母材產(chǎn)生過熱變色。：坡口及其兩側(cè)各25mm以內(nèi)的內(nèi)外表面進(jìn)行清理，清理程序如下：磨光機(jī)打磨—丙酮（或無(wú)水乙醇）清洗。清洗后不能直接進(jìn)行焊接作業(yè)，待坡口端面晾干后方可以作業(yè)。焊絲也用沾丙酮（或無(wú)水乙醇）的海綿擦拭干凈。，應(yīng)根據(jù)焊接工藝評(píng)定編制焊接作業(yè)指導(dǎo)書，焊工應(yīng)按指定的焊接作業(yè)指導(dǎo)書施焊。，快速焊，～（各工藝參數(shù)嚴(yán)格按焊接工藝就不會(huì)超出范圍）層間溫度最大為100℃，對(duì)于多焊層焊縫，填充焊道的電弧能量不得高于打底時(shí)的能量。最外層焊縫的熱影響區(qū)因缺少外層焊縫的熱處理作用，難以達(dá)到平衡的雙相組織，因而在制定焊接工藝時(shí)盡可能使最后一道焊縫位于非工作介質(zhì)面上。環(huán)縫引弧應(yīng)在焊道內(nèi)進(jìn)行，縱焊縫引弧和收弧均必須在引弧板和熄弧板上進(jìn)行。，以避免過大的電流和較高的殘余應(yīng)力。 ，要等焊縫冷卻下來(lái)之后再敲掉藥皮，讓焊縫在藥皮的保護(hù)下冷卻下來(lái)， 防止氧化。 ，應(yīng)按照合適的長(zhǎng)度和間隔進(jìn)行定位焊。根部焊道不應(yīng)從定位焊起焊。為 了避免由于定位焊點(diǎn)導(dǎo)致根部焊道出現(xiàn)裂紋，焊工應(yīng)在定位焊點(diǎn)前中斷根部焊，在完全打磨掉該定位焊點(diǎn)后，繼續(xù)根部焊。，不允許焊條亂丟亂放。[4]技術(shù)措施:擺動(dòng)焊或不擺動(dòng)焊： 不擺動(dòng)焊接 擺動(dòng)參數(shù)： —— 焊前清理和層間清理： 機(jī)械拋光 清理方法： 機(jī)械拋光 單道焊或多道焊（每面）： 雙面單道焊縫 單絲焊或多絲焊：?jiǎn)谓z焊 導(dǎo)電嘴至工件距離：(mm) 3～5 其他： —— 工藝標(biāo)準(zhǔn):焊接完成后進(jìn)行外觀檢查，不存在咬邊、氣孔、裂紋和夾渣等缺陷。焊縫余高0. 8mm，按JB473022005標(biāo)準(zhǔn)無(wú)損檢測(cè),照相質(zhì)量AB級(jí)，Ⅱ級(jí)合格。焊接后板材試樣：（如圖示41（a）、（b）） （a） （b）圖41 2205雙相不銹鋼焊接后板材試樣5 熱處理工藝對(duì)2205雙相不銹鋼