【正文】 VA (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 SAF2205 雙相不銹鋼焊接、熱處理、金相分析 _畢業(yè)論文 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% ： ～ 連續(xù)調(diào)節(jié) 減時間： ～ 連續(xù)調(diào)節(jié) ： 在 PCB 內(nèi)調(diào)節(jié) ： 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 70 30 45 12 2 焊條電弧焊 A042 反接 70 30 45 12 SAF2205 雙相不銹鋼焊接、熱處理、金相分析 _畢業(yè)論文 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。用于焊接工作溫度低于 300℃ ，耐腐蝕的不銹鋼結(jié)構(gòu)。 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。表 43是 SAF2205雙 相不銹鋼板焊接工藝指導(dǎo)書。 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。 (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)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，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。因此，在焊縫組對時，應(yīng)嚴(yán)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。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。現(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。 (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。 (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。有效的背面氣體保護是保證焊接質(zhì)量的前提。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。其具體大小要根據(jù)焊件厚度選擇。 (2) 焊接工藝參數(shù)的選擇 焊接線能量太大或太小都不好。確保焊縫中奧氏體相占優(yōu)勢。 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。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。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。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。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)。 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。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。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。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。當(dāng)然，預(yù)熱對于降低鋼材表面的濕氣是有益的，當(dāng)采用預(yù)熱的方法降低濕氣時，首先必須清理焊接表面 ,然后均勻地加熱到 95℃ 。雙相不銹鋼的焊接接頭形式應(yīng)預(yù)先經(jīng)過充分地準(zhǔn)備，如采用熱加工方法切割坡口 ,應(yīng)將坡口表面打磨至露出金屬光澤，并對坡口表面進行滲透檢測 ,焊接坡口最好采用機械 加工。 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。 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。因此，焊接線能量的輸入大小直接影響著焊縫和熱影響區(qū)中鐵素體的含量。 4 2205 雙相不銹鋼的焊接性能與工藝研究 2205 雙相不銹鋼焊接機理 焊接是一個冶金過程， 2205 雙相不銹鋼的焊接質(zhì)量 ,決定于其焊縫和熱影響區(qū)的鐵素體和奧氏體含量的平衡和兩相組織的均勻性。 (6) 輪船或卡車的貨物箱。 (4) 紙漿和造紙工業(yè)分類器、漂白設(shè)備、貯存處理系統(tǒng)。 (2) 石油天然氣管道、熱交換器管件。使其在以下領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)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。 2205 合金特別適用于50176。 (11) 性能比較 雙相不銹鋼 2205 合金與 316L 和 317L 奧氏體不銹鋼相比， 2205 合金在抗斑蝕及裂隙腐蝕方面的性能更優(yōu)越，它具有很高的抗腐蝕能力，與奧氏體相比，它的熱膨脹系數(shù)更低，導(dǎo)熱性更高。 2205 的焊接難度不大，但需設(shè)計其焊接程序以便焊接后，可以保持良好的相位平衡狀SAF2205 雙相不銹鋼焊接、熱處理、金相分析 _畢業(yè)論文 態(tài)，避免有害的金屬相位或非金屬相位的析出。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 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。這項處理應(yīng)用于固熔退火及應(yīng)力解除。 (8) 熱處理 2205 合金應(yīng)在最低為 1900176。 (7) 冷成形 2205 合金可以進行切割和冷成形。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。熱成形進行完后，應(yīng)立即對其在最低為 1900176。低于 1700176。如果溫度過高， 2205 合金易于熱撕裂。F 到 2250176。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。 2205 合金特別適用于 50176。加工設(shè)備易受腐蝕環(huán)境和加載循環(huán)的影響， 2205 的特性非常適合這樣的應(yīng)用。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。 (3) 抗應(yīng)力腐蝕性 不銹鋼的雙相微觀結(jié)構(gòu)有助于提高不銹鋼的抗應(yīng)力腐蝕龜裂能力。 2205 雙相不銹鋼各項性能特點 (1) 均勻腐蝕性 由于鉻含量（ 22%），鉬（ 3%）及氮含量（ %）， 2205 的抗腐蝕特性在大多數(shù)環(huán)境下優(yōu)于 316L 和 317L。為了改善這種情況，就在雙相不銹鋼 2205 中加入了氮，這樣不僅使耐腐蝕性能上升，而且得到良好的焊接性能。 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。它具有高強度、良好的沖擊韌性以及良好的整體和局部的抗應(yīng)力腐蝕能力。雙相不銹鋼 2205合金是由 22%鉻， %鉬及%鎳氮合金構(gòu)成的典 型的含 N、超低碳、雙相鐵素體一奧氏體復(fù)式不銹鋼。至于在建筑業(yè)方面的應(yīng)用，至今還完全未涉及，其實濱海的城市雕塑景觀和開發(fā) 2304 鋼用于民用熱水器方面完全可代替 304 和 316 奧氏體不銹鋼。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。 在制紙漿和造紙業(yè)領(lǐng)域，國內(nèi)幾乎是空白， 硫酸鹽蒸煮法仍多采用低碳鋼制造的蒸煮鍋，而國外早已普及使用雙相不銹鋼的蒸煮、漂白等設(shè)備，目前國內(nèi)也有引進，但數(shù)量極少。 (5) 造紙和制鹽輕工業(yè) 由于雙相不銹鋼在中性氯化物溶液中有較好的耐孔蝕和縫隙腐蝕的能力，利用這一特點，國內(nèi)開發(fā)了該鋼在真空制鹽和鹽硝聯(lián)產(chǎn)裝置上的應(yīng)用， 20 萬 ~30萬噸制鹽廠的大型鹽水和芒硝蒸發(fā)罐采用了雙相不銹鋼的襯里和復(fù)合板，解決了設(shè)備結(jié)鹽垢和腐蝕問題，最長的已有 10 年的使用歷史。 國內(nèi)在這方面剛剛起步，中國長江航運集團青山船廠采用歐洲建造標(biāo)準(zhǔn)，使用進口的 2205 鋼板，自行制造成功第一艘 18500t 化學(xué)品船，鋼板消耗量約 1200t，己出口比利時?；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。 此外，采用國產(chǎn) 0Cr25Ni6Mo3CuN 時效 強化雙相不銹鋼，利用其耐磨損腐蝕性能，用于尿素裝置主工藝管路多種規(guī)格的高壓截止閥的內(nèi)件等，效果不錯。國內(nèi)中小化肥廠的甲按泵泵體基本上采用 18－ 5Mo 鋼制造，有數(shù)十家采用的是高鉻含鉛雙相不銹鋼。 由于雙相不銹鋼在尿素介質(zhì)中有良好的抗腐蝕疲勞性能，很適合制造尿素生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備 ——甲按泵泵體。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。 齊魯石化公司氯乙烯裝置的氧氯化反應(yīng)器中的冷卻蛇管的介質(zhì)條件（ HCI，水蒸氣）苛刻，目前已使用進口的 2205 雙相不銹鋼，使用結(jié)果 有待觀察。 (2) 化學(xué)和石化加工工 業(yè) 這一領(lǐng)域涉及的范圍很寬，工況情況復(fù)雜，介質(zhì)多種多樣，也是使用雙相不銹鋼較早和較多的領(lǐng)域。 煉油工業(yè)是最早使用國產(chǎn)雙相不銹鋼的部門，在南京、鎮(zhèn)海、天津、濟南等煉化公司多集中用在常減壓蒸餾塔的塔頂襯里（或復(fù)合板）、塔內(nèi)構(gòu)件、空冷器和水冷器等，最長的已使用 20 年。國內(nèi)只有南海油田少量使用，全部進口。 以下是中國的雙相不銹鋼在有關(guān)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的典型實例。大多用來制造反應(yīng)容器，各種工業(yè)設(shè)備和輸送管道等。蒸汽透過平葉片、駁船、槽車等。反應(yīng)槽、料漿循環(huán)及料漿輸送管線。氣提塔的氣提管，高壓冷凝器的冷凝管，高壓分解塔的分解管及輸送管道。 CO2壓縮機冷卻器管線。如：木屑預(yù)熱器、蒸煮器、冷凝器等。 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)。 (3) 陸上和海上油氣工業(yè)（酸性油井井管及管線）。 D. 羰 基合成醇管道式環(huán)形反應(yīng)器。 B. 氯乙烯裝置中的盤管式氧氯化反應(yīng)器、氯乙烯再沸器?？绽淦鳎摿蚍磻?yīng)器，水冷器的熱交換器。催化吸收解吸塔襯里，塔盤板、管等，汽油再熱器。 雙相不銹鋼的應(yīng)用 雙相不銹鋼在工業(yè)上的應(yīng)用及范圍 (1) 煉油工業(yè)（氯化物及硫化氫） A. 原油脫鹽裝置中熱交換器和管道。 (四 )與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的弱勢如下： (1) 雙相不銹鋼元素含量高，價格相對高，一般鐵素體不含鎳。