【正文】 感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫(xiě)論文的過(guò)程中給予我了很多你問(wèn)素材，還在論文的撰寫(xiě)和排版燈過(guò)程中提供熱情的幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過(guò)我的各位老師表示最中心的感謝！ 感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師 — 楊付雙老師，他對(duì)我進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。該材料的焊接有許多特點(diǎn) ,應(yīng)掌握該材料的焊接特點(diǎn) ,選擇最佳的焊接材料 ,采用合適的焊接工藝 ,控制焊接影響區(qū)的兩相比例 ,獲得最佳的熱影響區(qū)性能。與奧氏體不銹鋼比，雙相不銹鋼的強(qiáng)度高，特別是屈服強(qiáng)度高，且耐晶間腐蝕提、耐應(yīng)力腐蝕和耐腐蝕疲勞等性能明顯改善。 TIG 焊的焊接參數(shù)見(jiàn)表 314 表 314 TIG 焊焊接參數(shù)表 【 12】 焊絲直徑/mm 極性 焊接電流/A 電弧電壓/V 焊接速度 /（ cm/min） 線能量 /（ kJ/cm） 氣體流量（ L/min） DECP 80~100 9~12 40~70 ~ 8~15 DECP 110~140 10~13 80~130 ~ 8~15 DECP 170~180 18~19 120~130 8~15 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 19 結(jié)論 雙相不銹鋼具有奧氏體 +鐵素體雙相組織，因此它兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)。 表 312 熔敷金屬化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 【 12】 C Si Mn S P Cr Ni Mo N 鐵素體含量（體積分?jǐn)?shù)） 45~55 羅浩：雙相不銹鋼的焊接工藝研究 18 表 313 焊絲熔敷金屬力學(xué)性能 【 12】 σb/MPa δ5（ %） AK/(J/cm2) 2℃ 40℃ 610 805 31 200 170 接頭形式：對(duì)接；坡口形式： V 型；鈍邊： 0~；坡口角度： 70176。 選用焊絲的化學(xué)成分及力學(xué)性能見(jiàn)表 312 和 313。研究發(fā)現(xiàn)，只有將層間溫度控制在 150℃以下 ，即可獲得性能滿(mǎn)意的焊接接頭。 合適的層間溫度具有降低前道焊縫冷卻速度的作用，有利于焊縫金屬中奧氏體相的形成。表面焊道由于無(wú)后續(xù)焊道的熱處理作用，使得鐵素體組織偏高，而增加工藝焊縫后，則有了工藝焊縫的熱處理作用，奧氏體相就增加。 研究發(fā)現(xiàn)，表面層鐵素體含 量均比內(nèi)部要高，通過(guò)增加工藝焊縫后，鐵素體含量可降低 6%~10%。當(dāng)然坡口角度變小，稀釋率提高，相應(yīng)地提高焊接材料中奧氏體形成元素的含量也是可行的。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，以提高焊縫金屬中奧氏體組織的比例。 坡口角度越小，稀釋率越大。 , 可見(jiàn)， A1 試板的線能量最合適（ 15kJ/cm 左右）， A2 試板線能量偏低（ 10kJ/cm 左右），導(dǎo)致鐵素體含量偏高， A3 試板則線能量偏高（ 20kJ/cm 左右），使得沖擊韌度和耐腐蝕性能都下降。 , A2 53 75 96 110 115 123 177。 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。 表 38 AVESTA2205/ AVESTA805 熔敷金屬化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 【 11】 C Si Mn S P Cr Ni Mo N 鐵素體含量（體積分?jǐn)?shù)） 42 表 39 AVESTA2205/ AVESTA805 熔敷金屬力學(xué)性能 【 11】 σb/MPa δ5（ %） AK/(J/cm2) 0℃ 40℃ 630 850 28 105 90 2205 雙相不銹鋼的埋弧焊的焊接參數(shù) 用 16mm 厚 2205 鋼板，用 AVESTA2205/ AVESTA805 焊接材料，作三個(gè)不同線能量的 SAW 焊，其焊道參數(shù)見(jiàn)表 310。埋弧焊絲選用 AVESTA2205Ф ，配套焊劑為 AVESTA805。 鎢極氬弧焊時(shí)，可在氬氣中加入 2%氮?dú)?，防止焊縫表面因擴(kuò)散而損失氧，有助于鐵素體與奧氏體的平衡。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。由于雙相不銹鋼在高溫下是 100%的鐵素體，若線能量過(guò)小，熱影響區(qū)冷卻速度快，奧氏體來(lái)不及析出，過(guò)量的鐵素體就會(huì)在室溫下保持下來(lái)。 。由于焊接熱循環(huán)能夠增加奧氏體的含量，因此，焊縫內(nèi)部因受到后續(xù)焊道的熱作用而提高了奧氏體的含量，降低了鐵素體的含量。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。 雙相不銹鋼焊接的最大特點(diǎn)是焊接熱循環(huán)對(duì)焊接接頭內(nèi)的組織有影響，無(wú)論焊縫還是熱影響區(qū)都會(huì)有相變發(fā)生，這對(duì)焊接接頭的性能有很大的影響。雙相不銹鋼 2205 及焊接材料在合金元素上的這些特點(diǎn)，為焊接參數(shù)即焊接線能量的選擇提供了一定的范圍，這對(duì)焊接時(shí)非常有利的。 目前，填充材料一般都是在提高鎳的基礎(chǔ)上，再加入與母材含量相當(dāng)?shù)牡?。通常鎳的含量比母材高?2%~4%。為了抑制焊縫中鐵素體的過(guò)量增加，采用奧氏體占優(yōu)勢(shì)的焊縫金屬是雙相不銹鋼的焊接之必需。在高溫下，氮穩(wěn)定奧氏體的能力也比鎳大，可防止焊后出現(xiàn)單相鐵素體，并能阻止有害金屬間化合物相的析出。氮在保證焊縫金屬和焊后熱影響區(qū)內(nèi)形成足夠量的奧氏體方面具有重要作用。 。 焊接參數(shù) 焊條電弧焊的焊接參數(shù)如表 36 所示： 表 36 焊條電弧焊焊接參數(shù) [9] 焊條直徑/mm 極性 焊接電流 /A 電弧電壓 /V 焊接速度 /（ cm/min） 線能量 /（ kJ/cm） DECP 70~110 20~22 80~120 ~ DECP 80~110 22~24 80~120 ~ DECP 80~110 22~25 80~100 ~ DECP 150~160 26~28 180~220 ~ 焊接接頭中鐵素體和奧氏體相比例的影響因素。鈍邊： 0~；坡口角度： 70176。建議線能量為10~25KJ/cm,層間溫度控制在 150℃以下。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。 ℃脆化。 2205 雙相不銹鋼的焊接接縫不存在大的問(wèn)題，熱影響區(qū)的問(wèn)題則較大。 羅浩：雙相不銹鋼的焊接工藝研究 14 相比奧氏體不銹鋼 ,雙相不銹鋼的焊接熱裂紋的敏感性要小得多。 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。由于有較高的氮含量，因此熱影響區(qū)的單相鐵素體化傾向較小，當(dāng)選擇合適的焊接材料時(shí)，并合理控制焊接線能量，就可以獲得具有良好的綜合性能的焊接接頭。 2205 雙相不銹鋼的焊條電弧焊 焊接性 雙相不銹鋼 2205 具有良好的焊接性，熱裂紋和焊接冷裂紋的敏感性都較小。 SAF2205 雙相不銹鋼的焊接方法 SAF2205 雙相不銹鋼焊 接方法概述 SAF2205 雙相不銹鋼可以采用 TIG 焊、 MIG 焊、 SAW 焊、 SMAW 焊的焊接方法進(jìn)行焊接。不銹鋼和碳鋼應(yīng)分開(kāi)存放并分別進(jìn)行焊接。如果不可避免則一定要用細(xì)砂輪去除干凈。 材料表面的引弧和弧擊，是一個(gè)很短的高溫過(guò)程，冷卻速度非?？?，鐵素體的含量非常之高。并且盡可能的采 用較大的線能量來(lái)對(duì)定位焊縫進(jìn)行焊接。 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。一定要保證保護(hù)氣體的純度不背離工藝要求。 。 焊接線能量不宜太大或也不宜太小，最好選擇在 5~25Kj/cm 范圍內(nèi)的，焊件厚度決定其具體大小。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%。 SAF2205 雙相不銹鋼的焊接技術(shù) 銅陵學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 。 焊后可以不用進(jìn)行熱處理，因?yàn)樵?300~1000℃時(shí)雙相不銹鋼很敏感。當(dāng)冷卻速度過(guò)快，焊接熱影響區(qū)的鐵素體含量增加太大時(shí)，這時(shí)最好進(jìn)行預(yù)熱。從總體上看， SAF2205 雙相不銹鋼的焊接 性良好。焊接坡口常采用機(jī)械加工的方法，而一般不選擇砂輪打磨的方法。國(guó)際上一些主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì) SAF2205 雙相不銹鋼焊縫金屬?zèng)_擊功的要求見(jiàn)表 33. 表 33 2205 雙相不銹鋼焊縫金屬?zèng)_擊功的要求 【 8】 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 試驗(yàn)溫度 /℃ Akv/J DNV（制造業(yè)） 20 ≥27 SPIECAPAG 20 ≥40 NAM/NL 20 ≥41 NORSOK/N 46 ≥27 SHELL/UK 50 ≥27 SAF2205 雙相不銹鋼的焊接特點(diǎn) SAF2205 雙相不銹鋼在焊接過(guò)程中，最為突出的問(wèn)題是熱循環(huán)對(duì)焊接接頭微觀組織及其塑性、韌性和抗腐蝕性的影響。而在 280℃ ~350℃區(qū)間過(guò)度時(shí)效也會(huì)導(dǎo)致韌性降低。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。 a 圖 31 2205 雙相不銹鋼的金相組織圖 【 8】 羅浩：雙相不銹鋼的焊接工藝研究 12 圖 31 所示為 2205 雙相不銹鋼的金相組織（腐蝕劑 30gKOH+30gKFe（ CN） 6+100mlHO），雙相不銹鋼的金相組織由鐵素體（黑色）和奧氏體（白色）二相組成，