【文章內(nèi)容簡介】 焊接量很大時，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間，這樣既能保證層間溫度，又能提高勞動生產(chǎn)率。焊接工藝評定的試板尺寸會影響冷卻速度和層間溫度，要注意焊接工藝評定確定的層間溫度應(yīng)比實際焊接時低。因此，工藝評定不能預(yù)測由于在實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℃對溫度很敏感，在300～700℃進行消除應(yīng)力處理會導(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℃進行應(yīng)力消除處理，會導(dǎo)致金屬間化合物的析出,也會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發(fā)生焊接熱裂紋和冷裂紋，如選用焊條型號E309MoL16焊條牌號A042氬弧焊焊絲H00Cr18Ni14Mo2。(2) 合理設(shè)計焊接接頭。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)計時要盡量采用對接接頭，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，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。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。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。一般焊接時不需要預(yù)熱，但焊件壁厚過大或環(huán)境溫度過低時，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 氣體保護焊時保護氣體中加氮可以提高焊縫的耐蝕性。有效的背面氣體保護是保證焊接質(zhì)量的前提。保護氣體的純度應(yīng)滿足工藝要求，應(yīng)采取有效的背面保護工裝，開始焊接時要對焊縫背面的氧含量進行檢測，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，如果長度過短，焊接未建立起平衡過程即結(jié)束，焊縫冷卻會很快，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，對定位焊縫的最短長度應(yīng)進行規(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 材料表面的弧擊和起弧，是一個瞬間高溫過程，冷卻速度很快。表面顯微組織中鐵素體含量很高，這種組織對裂紋和腐蝕很敏感，應(yīng)盡力避免，如果產(chǎn)生必須用細砂輪打磨去除?，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。可能情況下，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：(1) 2205雙相不銹鋼有很高的強度，其延伸率小于奧氏體不銹鋼。因此，在焊縫組對時，應(yīng)嚴格控制組對質(zhì)量，如果強力組對，焊接完成后很難矯形，既使能夠矯形，也會產(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污染更敏感，任何類型的油污、油脂和水分均會影響材料的抗腐蝕性及力學(xué)性能。因此，焊接前應(yīng)對焊接區(qū)域用丙酮進行清洗，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，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。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。當(dāng)鐵素體含量低于30%時， 2205雙相不銹鋼會產(chǎn)生脆化[3]。 實驗材料和焊接工藝 試驗材料及焊條本次試驗所用原材料來自于瑞典山特維克公司，牌號為SAF2205 (ASTM 240—00，UNS 31803)，焊接試樣加工尺寸為150mm80mm6mm，焊條為ER2209(φ=)，試驗板材及焊絲化學(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)量分數(shù)％）CSPSiMnCrNiMoNCu母材焊條表42 2205試驗板母材力學(xué)性能屈服強度 Mpa抗拉強度 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)程進行焊接工藝評定。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 焊接工藝評定報告編號： 001 焊接方法： 手工電弧焊 機械化程度： 半自動化 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：焊接前焊條須要經(jīng)250℃烘焙1小時，盡可能采用直流電源，用交流焊接時，熔深較淺，電流不宜過大，以免焊條發(fā)紅。焊接位置：對接焊縫位置： 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：（℃） —— 保溫時間：（h） —— 焊接設(shè)備:電焊機型號：松下直流脈沖TIG/手工弧焊機SA300TP3型電焊機各項技術(shù)參數(shù):：380v 數(shù)：單相 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)外表面進行清理，清理程序如下：磨光機打磨—丙酮（或無水乙醇）清洗。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)。焊絲也用沾丙酮（或無水乙醇）的海綿擦拭干凈。，應(yīng)根據(jù)焊接工藝評定編制焊接作業(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)嚴格按焊接工藝就不會超出范圍）層間溫度最大為100℃，對于多焊層焊縫，填充焊道的電弧能量不得高于打底時的能量。最外層焊縫的熱影響區(qū)因缺少外層焊縫的熱處理作用，難以達到平衡的雙相組織，因而在制定焊接工藝時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)進行，縱焊縫引弧和收弧均必須在引弧板和熄弧板上進行。，以避免過大的電流和較高的殘余應(yīng)力。 ，要等焊縫冷卻下來之后再敲掉藥皮，讓焊縫在藥皮的保護下冷卻下來， 防止氧化。 ，應(yīng)按照合適的長度和間隔進行定位焊。根部焊道不應(yīng)從定位焊起焊。為 了避免由于定位焊點導(dǎo)致根部焊道出現(xiàn)裂紋，焊工應(yīng)在定位焊點前中斷根部焊，在完全打磨掉該定位焊點后，繼續(xù)根部焊。，不允許焊條亂丟亂放。[4]技術(shù)措施:擺動焊或不擺動焊： 不擺動焊接 擺動參數(shù)： —— 焊前清理和層間清理： 機械拋光 清理方法： 機械拋光 單道焊或多道焊（每面）： 雙面單道焊縫 單絲焊或多絲焊：單絲焊 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)無損檢測,照相質(zhì)量AB級，Ⅱ級合格。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2205雙相不銹鋼各項性能的影響