【正文】 本文 引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。 羅浩：雙相不銹鋼的焊接工藝研究 20 參考文獻(xiàn) [1] 羅 鍵，劉德佳，趙國際等 .2205 不銹鋼雙面埋弧焊熔合區(qū)組織與性能的關(guān)系 [J].稀有金屬材料與工程， 20xx， 40 [2] 王治宇，許海剛，吳瑋巍等 .2205 雙相不銹鋼的激光 MIG 復(fù)合焊接頭性能 [J].焊接學(xué)報，32（ 2）： 105108. [3] 張帥謀，張雪峰，王小平 .焊接方法對 2205 不銹鋼焊接接頭組織與力學(xué)性能的影響 [J].金屬鑄鍛焊技術(shù)， 20xx， 40（ 7）： 130132. [4] 石巨巖，謝貴生，林會會等 .焊接工藝對 2205 雙相不銹鋼焊接接頭組織與性能的影響[J].金屬熱處理， 20xx， 34（ 9）： 4043. [5] 包曄峰，宋曉科，張孺洪等 .雙相不銹鋼鋼管埋弧焊焊接接頭微觀組 織及力學(xué)性能 [J].石油化工設(shè)備， 20xx， 37（ 4）： 47. [6] 張杰，宋文明 .SAF2205 雙相不銹鋼焊接工藝研究 [J].金屬鑄鍛焊技術(shù)， 20xx， 38（ 3）：116118. [7] 石巨巖，昌敬源，謝貴生等 .固溶溫度對 2205 雙相不銹鋼焊縫組織與韌性的影響 [J].材料熱處理學(xué)報， 20xx， 30（ 4）： 6972. [8] 申艷麗，孟慶森，張丙靜等 .焊接工藝對 2205 雙相不銹鋼焊接接頭綜合性能的影響 [J].生產(chǎn)應(yīng)用，焊接， 20xx， 6： 4751. [9] 李偉，栗卓新，李國棟等 .固溶 處理對雙相不銹鋼 FCAW 焊接接頭性能的影響 [J].電焊機， 20xx， 38（ 11）： 2226. [10] Zoude Ning, Han Ying, Li Jiao, etc. of 2205 duplex stainless steel heat treatment affect the mechanical properties of welded joints [J]. Mechanical Engineering, 20xx,47 (2) :8689. [11] Zoude Ning, Han Ying etc. aging on 2205 duplex stainless steel welded joint tissue [J]. Welding Journal, 20xx,31 (11) :6972. [12] Li Jicheng, Zhu Lei, Liu Chang. Σ phase and the relative proportion of the impact on 2205 performance stainless steel welded joints [J]. Petrochemical equipment, 20xx,39 (4) :23. 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 21 致 謝 歷時將近兩個月的時間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的韌性高，脆性轉(zhuǎn)變溫度低，耐腐蝕性和焊接性明顯提高，但依然保留著鐵素體不銹鋼 的 475℃脆性等特征。 Avesta 公司建議線能量為10~25kJ/cm,層間溫度控制在 150℃以下。但若層間溫度過高，會使焊縫組織和性能惡化。采用多層焊道時，后續(xù)焊道對前層焊道有熱處理作用，焊縫金屬中的鐵素體組織進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成奧氏體，成為以奧氏體占優(yōu)勢的兩相組織。而若稀釋率高，則焊縫金屬中 Ni 和N 含量就會偏低，從而組織中奧氏體組織過少，使得焊縫沖擊韌度差，耐腐蝕性能也相對下降。 2．稀釋率對焊接接頭性能的影響。 . 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 17 表 311 接線能量對焊接接頭性能的影響表 【 11】 試樣編號 沖擊吸收功 Ak40℃ /J 鐵素體含量 ((體積分?jǐn)?shù)， %) FeCl3 溶液腐蝕速率 /（ mg/cm2） 焊縫 HAZ 1 2 3 1 2 3 A1 97 119 133 139 151 162 177。其熔敷金屬的化學(xué)成 分和力學(xué)性能見表 38 和表 39。 。 焊接參數(shù)即焊接線能量對雙相組織的平衡也起著重要的作用。 表 37 焊條電弧焊焊接接頭鐵素體含量及性能 【 10】 鐵素體含量（ %） σb/MPa 彎曲試驗 Akv/J HV 平均腐蝕速度/ 焊縫表層 焊縫內(nèi)部 HAZ 母材 771 180度不限 96 243 表 37 中的數(shù)據(jù)明顯的說明了焊接熱循環(huán)的這種作用。 。用含氮的填充材料比只提高鎳的填充材料效果更好，兩種元素都可以增加奧氏體相比例并使其穩(wěn)定，但加氮不僅能減緩金屬間化合物相的析出，而且還可提高焊縫金屬的強度和耐腐蝕性能。 由于焊接熱循環(huán)的 作用，自熔焊或填充金屬成分與母材相同時，焊縫金屬的鐵素體含量急劇增加，甚至出現(xiàn)純鐵素體組織。 研究發(fā)現(xiàn)，母材中含氮是很有用的。；間隙 ~；錯邊： 0~；余高： 2mm；蓋面焊 縫寬度：比坡口寬度每側(cè)增加 ~。 焊接材料 選用 AWS E2209 焊條，其化學(xué)成分及力學(xué)性能分別見表 34 和 35。因為在焊接熱循環(huán)，該熱影響區(qū)中的非平衡狀態(tài)，冷卻的冷卻速度快并總是 保留更多的鐵素體，相比單相奧氏體不銹鋼，敏感性較大和脆化腐蝕傾向比較敏感。 。一般情況下焊 前不必預(yù)熱，焊后也不進(jìn)行熱處理。焊接和切割過程中需要一直采取措施來防止飛濺、擊弧、滲碳、局部過熱等 [8]。應(yīng)全力避免這種對焊接裂紋和腐蝕很敏感的組織。因此，采用定位焊時，最好規(guī)定定位焊縫的最短長度。 為提高焊縫的耐腐蝕性在進(jìn)行氣體保護(hù)焊時可以在保護(hù)氣體中加氮，而為了保證焊接質(zhì)量則必須進(jìn)行有效的背面保護(hù)措施。 。在 300~700℃進(jìn)行消除應(yīng)力處理時可能導(dǎo)致析出σ相并產(chǎn)生 475℃脆化現(xiàn)象，從而導(dǎo) 致耐腐蝕性和韌性降低；在 700~1000℃進(jìn)行應(yīng)力消除處理時，金屬間會析出化合物，也會導(dǎo)致耐腐蝕性和韌性的降低。 一般情況下，焊接雙相不銹鋼不需要進(jìn)行預(yù)熱，因此焊接熱影響區(qū)的冷卻速度就不會受影響而境地太快。 與奧氏體不銹鋼的焊接相比， SAF2205 雙相不銹鋼的焊接對污染更敏感，因此在焊接前要對材料嚴(yán)格清理。冷加工能降低 2205 雙相不銹鋼的沖擊韌性，提高脆性轉(zhuǎn)變溫度?；鼗饻囟葹?600℃時，屈服強度為 400MPa，抗拉強度為 650MPa。當(dāng)加入 Mn，并將 N 提高到 w %左右時，屈服強度可提高到 700MPa。易導(dǎo)致引弧區(qū)抗腐蝕性降低。 。 羅浩：雙相不銹鋼的焊接工藝研究 10 。應(yīng)根據(jù)板厚選擇合適的焊接線能量，厚板的焊接線能量應(yīng)大些，薄板的焊接線能量應(yīng)小些。應(yīng)在焊接材料的選擇及焊接方法和焊接條件的配合上，使得焊縫金屬中δ鐵素體 含量達(dá)到 30%~40%，否則，也應(yīng)使其焊縫金屬及焊接熱影響區(qū)的δ鐵素體含量在 70%以下，不然的話，易于產(chǎn)生冷裂紋 【 6】 。 ④ 耐應(yīng)力腐蝕性能 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 9 雙相不銹鋼耐應(yīng)力腐蝕性能是與其主要相組成鐵素體與奧氏體的平衡比例、分布狀態(tài)以及晶粒大小密切相關(guān)。 00Cr18Ni5Mo3Si2 鋼如果將相比例控制在各為 50%時，也無晶間腐蝕發(fā)生。隨著雙相不銹鋼含鉻量的提高，點蝕率下降。但是，若是多次加熱到中溫區(qū)，引起脆性相析出，也可能發(fā)生脆化。 Ar+N26% 埋弧焊 埋弧焊可以用于雙相不銹鋼厚板的焊接，埋弧焊的問題是熔合比較大，可以通過調(diào)整坡口形式，正確的選用焊接線能量以及層間溫度，對熔合比加以控制。因為正如前面已經(jīng)提到的那樣，為了保證雙相不銹鋼焊縫金屬中奧氏體占優(yōu)勢，焊縫金屬的鉻當(dāng)量 /鎳當(dāng)量之比應(yīng)比母材小。 TIG 焊時應(yīng)采用純 Ar 或 Ar+2% N2作為保護(hù)氣體。所以，對于焊件有低溫性能要求時應(yīng)采用堿性焊條。另外，中溫處理會導(dǎo)致脆化相析出，韌性和耐腐蝕性降低。 表 23 焊接線能量和層間溫度 【 5】 鋼的牌號 線 能量 /（ kJ/cm） 層間溫度 /℃ SAF2304 5~25 250 SAF2205 5~25 250 SAF2507 2~15 150 ，多道次，低熔合比。過高的焊接線能量會使焊縫金屬及焊接熱影響區(qū)過熱區(qū)的晶粒粗大，韌性降低。 由于雙相不銹鋼發(fā)展時間不長，各國和不同廠家對焊接材料的選用差別較大，表 22所示為我國和瑞典等各國選用的與母材相匹配的雙相不銹鋼焊接材料。 現(xiàn)在，國內(nèi)外已研制出適應(yīng)于各種雙相不銹鋼的焊接材料，其特點是焊縫金屬組織為奧氏體占優(yōu)勢的鐵素體 奧氏體雙相組織，主要耐腐蝕元素（ Cr、 Mo 等）含量與母材 相當(dāng)，從而保證焊縫金屬與母材有相當(dāng)?shù)哪透g性。對于一些超級雙相 不銹鋼，脆性的σ相析出比較敏感，奧氏體占優(yōu)勢可以有效地防止σ相析出。又由于 Cr、 Mo 在α、γ中的溶解度的不一樣， Cr、 Mo 在α相的過分集中而易于析出脆性相。 表 21 瑞典研制的雙相不銹鋼的焊接材料熔敷金屬的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 【 3】 類別 牌號 C Si Mn Smax Pmax Cr Ni Mo N 實芯焊絲 23 9 25 藥芯焊絲 9 焊條 ≤ 22 9 ≤ 25 ≤ 22 9 ≤ 25 對焊縫金屬