【正文】 W:—Cu:0Cr26Ni5Mo3中國≤≤≤—2）具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力，即使是含合金量最低的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力，尤其在含氯離子的環(huán)境中。3）在許多介質(zhì)中應(yīng)用最普遍的2205雙相不銹鋼的耐腐蝕性優(yōu)于普通的316L奧氏體不銹鋼，而超級雙相不銹鋼具有極高的耐腐蝕性，再一些介質(zhì)中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奧氏體不銹鋼，乃至耐蝕合金。5）比奧氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)低，和碳鋼接近，適合與碳鋼連接，具有重要的工程意義，如生產(chǎn)復(fù)合板或襯里等。 與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的優(yōu)勢如下 1）綜合力學(xué)性尤其是塑韌性，不象鐵素體不銹鋼那樣對脆性敏感。3）冷加工工藝性能和冷成型性能遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼。5）應(yīng)用范圍較鐵素體不銹鋼寬。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) 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。對于耐酸腐蝕性能較高的工件，常選用含Mo的焊接材料。2）合理設(shè)計(jì)焊接接頭。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。一般188型奧氏體不銹鋼在600℃以上中性氯化物溶液中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂，在微量氯化物及硫化氫工業(yè)介質(zhì)中用這類不銹鋼制造的熱交換器、蒸發(fā)器等設(shè)備都存在著產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂的傾向，而雙相不銹鋼卻有良好的抵抗能力。2）含鉬雙相不銹鋼有良好的耐孔蝕性能。雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼耐孔蝕性能與AISI含25%Cr的，尤其是含氮的高鉻雙相不銹鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能超過了AISI在某些腐蝕介質(zhì)的條件下，適用于制作泵、閥等動(dòng)力設(shè)備。4）綜合力學(xué)性能好。固溶態(tài)的延伸率達(dá)到25%，韌性值A(chǔ)K（V型槽口）在100J以上。6）含低鉻（18%Cr）的雙相不銹鋼熱加工溫度范圍比188型奧氏體不銹鋼寬，抗力小，可不經(jīng)過鍛造，直接軋制開坯生產(chǎn)鋼板。8）與奧氏體不銹鋼相比，導(dǎo)熱系數(shù)大，線膨脹系數(shù)小，適合用作設(shè)備的襯里和生產(chǎn)復(fù)合板。雙相不銹鋼中含鉻量愈低，σ等脆性相的危害性也愈小。我國在上世紀(jì)60年代開始研究雙相不銹鋼，主要有低鉻（Cr18）、中鉻（Cr22）和高鉻（Cr25）3種，主要產(chǎn)品是管、板和復(fù)合板，產(chǎn)量都不大，約2000t，2001年雙相不銹鋼的消費(fèi)量約4000t，有1/2隨工程進(jìn)口。A或F≥70％，對性能會(huì)有一定影響，因此，最好控制在各為50％。C固溶、快冷205300520580≥40200奧氏體+鐵素體SAF22059501100。C退火、快冷25027042045030200雙相不銹鋼具有很強(qiáng)的抗局部孔蝕、點(diǎn)蝕和縫隙孔穴式腐蝕的能力，主要是由化學(xué)成分中的Mo，N等元素起的作用。雙相鋼的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是其雙相組織。對雙相鋼來說,特殊的合金元素組成是保證構(gòu)成雙相及各相比例的基礎(chǔ), 通過主要元素的含量, 可以預(yù)測金相組的相比例。AF一奧氏體一鐵素體。F一鐵素體。改變這些元素的含量, 即可改變固溶組織中的相比例。雙相鋼在高溫下(1300℃以上), 呈現(xiàn)單一的高溫鐵素體組織, 即δ相。由于α相與γ相的生成條件、速度不同, 因而不同的冷卻起點(diǎn)溫度及冷卻方式速度會(huì)使α相與γ相有不同的最終比例, 而且其組織特征也不同。常用的雙相鋼常會(huì)在冷卻過程中出現(xiàn)二次相。1)二次奧氏體(γ2)。γ2相具有一定的奧氏體相特征,會(huì)促進(jìn)σ相的生產(chǎn)?？焖倮鋮s可避免M23C6的生成。δ相富含鉻, 使其周圍因鉻而耐腐蝕性降低。以急冷方式快速通過該溫度區(qū)間, 可有效避免δ相的產(chǎn)生。但與δ相相比, 析出的量較少, 因此其危害低于δ相。(1)均勻腐蝕。在某些強(qiáng)氧化性酸和強(qiáng)還原性酸中, 其耐腐蝕性有時(shí)不如奧氏體, 但有時(shí)比奧氏體還好。在堿液中, 其耐腐蝕性相對較差些。目前比較流行的是通過孔蝕指數(shù)(PREN)來評價(jià)鋼材的耐孔蝕性能。(3)晶間腐蝕。(4)應(yīng)力腐蝕。總的說來, 雙相鋼的抗均勻腐蝕性能、抗孔蝕性能、抗縫隙腐蝕性能與奧氏體不銹鋼相比并沒有優(yōu)越太多, 但其抗晶間腐蝕性能、抗應(yīng)力腐蝕性能則明顯優(yōu)于奧氏體不銹鋼。在雙相鋼中, 由于鐵素體相約占二分之一, 故其強(qiáng)度明顯高于奧氏體不銹鋼。2)塑性和韌性。另外由于奧氏體相的存在, 使得容易產(chǎn)生脆性化合物的碳、氮等在鐵素體相中溶解度降低, 從而降低了脆性相的發(fā)生。但與奧氏體不銹鋼相比, 由于鐵素體相的存在, 使得其塑性和韌性相對較低, 尤其是鐵素體相中易產(chǎn)生δ相、χ相、R相、∏相等脆性相, 如果處理不當(dāng), 會(huì)嚴(yán)重影響鋼材的塑性和韌性。1)冶煉。目前, 雙相鋼最低要求應(yīng)采用或進(jìn)行精煉的?；谂c冶煉同樣的道理, 鑄造難度也大于一般奧氏體和鐵素體鋼材, 而且難度比冶煉更大。3)熱變形加工。冷變形加工。4)機(jī)加工。熱處理。①不同的熱處理參數(shù), 可得到不同的相比例, 直接影響鋼材性能②通過熱處理, 可以改變加工過程中的元素分配比例, 改善甚至消除加工過程中次生相帶來的不利影響, 從而影響到鋼材的最終機(jī)械性能和耐腐蝕性能等③熱處理過程也會(huì)使鋼材產(chǎn)生新的次生相, 也會(huì)導(dǎo)致元素在各相中的重新分配。雙相鋼焊接的難點(diǎn)就在于其焊接接頭是否仍能獲得與母材相同或相近的兩相組織, 這也是保證焊接接頭是否具有與母材同樣性能(包括力學(xué)性能和耐腐蝕性能)等的關(guān)鍵所在。1)焊縫熔合區(qū)。它是指具有約1250℃熔點(diǎn)這一溫度特征的區(qū)域。因?yàn)槟覆牡某煞植荒芤蚱涠羞^多的奧氏體形成元素, 而該區(qū)域的溫度特征又使其高溫鐵素體在冷卻過程中部分得不到向奧氏體轉(zhuǎn)化。3)低溫?zé)嵊绊憛^(qū)。因此, 采用合適的焊接線量并控制層間溫度是防止低溫?zé)嵊绊憛^(qū)性能變壞的主要手段。1) 熱裂紋的敏感性比奧氏體鋼小得多。3) 雙相不銹鋼焊接時(shí)主要問題不在焊縫，而在熱影響區(qū)，因?yàn)樵诤附訜嵫h(huán)作用下，熱影響區(qū)處于快冷非平衡態(tài)， 冷卻后總是保留更多的鐵素體，從而增大了腐蝕傾向和氫致裂紋（脆化）的敏感性。形成%δ相需經(jīng)一定的時(shí)間，一般12 min萌生12 minδ相增多并長大，因此，焊接時(shí)應(yīng)采用小熱輸入，快速冷卻，消應(yīng)力處理時(shí)應(yīng)采用較低的溫度。雙相不銹鋼的焊接件，由于工藝不當(dāng)，一旦產(chǎn)生δ相或析出α，則可采用固溶處理使之消除。1）SAF2205雙相鋼的δ相脆化 在FeCr二元合金中，δ相中含Cr約為25%，形成溫度為520820℃，有很多合金元素可置換δ相中的Fe和Cr原子，從而使δ相生成于穩(wěn)定的溫度區(qū)間和幾率增大。高鉻雙相不銹鋼容易產(chǎn)生δ相脆化現(xiàn)象。C104010251100在空氣中加熱起皮溫度/。C60010006001000。當(dāng)δ/γ適當(dāng)時(shí)，冷裂紋敏感性也較低，但雙相不銹鋼中畢竟含有較高的δ相，當(dāng)拘束度較大及焊縫金屬含氫量較高時(shí)，還存在氫致裂紋的危險(xiǎn)。3）焊接接頭的應(yīng)力腐蝕開裂 從雙相不銹鋼應(yīng)力與斷裂時(shí)間的延遲破壞之間的關(guān)系可知，母材的臨界應(yīng)力達(dá)到破壞應(yīng)力的90%，氫脆應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性很低，焊縫金屬的臨界應(yīng)力為破壞應(yīng)力的70%，%，因此焊接接頭容易產(chǎn)生腐蝕開裂。由此可見，含N量較低的雙相不銹鋼的點(diǎn)蝕電位對冷卻速度很敏感，在焊接含N量較低的雙相不銹鋼時(shí)對冷卻速度的控制要求更嚴(yán)。總結(jié)出的SAF2205 DSS一些關(guān)鍵技術(shù)如下。2) 焊接方法 一般的焊接方法, 如焊條電弧焊、鎢極氬弧焊和熔化極氣體保護(hù)焊埋弧焊等, 都可用于雙相不銹鋼的焊接。鎢極氬弧焊的特點(diǎn)時(shí)焊接質(zhì)量優(yōu)良，自動(dòng)化的焊接效率也較高，因此廣泛用于管道的封底焊縫及薄壁管道的焊接。熔化極氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)時(shí)較高的熔敷效率，即可采用較靈活的半自動(dòng)焊，也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊。采用酸性焊條時(shí)，脫渣優(yōu)良，焊縫光滑，接頭成形美觀，但是焊縫金屬的沖擊韌性較低，于此同時(shí)，為了防止焊接氣孔及焊接氫致裂紋需嚴(yán)格控制焊條中的含氫量。另外，在根部封底焊時(shí)，通常采用堿性焊條，當(dāng)對焊縫金屬的耐腐蝕性能有特殊要求時(shí)，還應(yīng)采用超級雙相鋼成分的堿性焊條。對于藥芯焊絲，當(dāng)要求焊縫光滑，接頭成形美觀時(shí)，可采用金紅石型或鈦鈣型藥芯焊絲。對于埋弧焊焊絲，宜采用直徑較小的焊絲，實(shí)現(xiàn)中小焊接規(guī)范下的多層多道焊，以防止焊接熱影響區(qū)的脆化，與此同時(shí)，應(yīng)采用配套的堿性焊劑，以防止焊接氫致裂紋。4) 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。為避免冷卻速度過低而引起析出相的產(chǎn)生, 多層/多道焊的層間溫度要控制。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)要對焊縫背面的氧含量進(jìn)行檢測, 滿足工藝要求后才能開始焊接。因此, 如采用定位焊,對定位焊縫的最短長度應(yīng)進(jìn)行規(guī)定, 且應(yīng)采用較大熱輸入規(guī)范參數(shù)。現(xiàn)場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)金屬或其它雜質(zhì)對不銹鋼的污染, 可能情況下, 不銹鋼和碳鋼管應(yīng)分開存放和焊接。5 焊接工藝評定 SAF2205 雙相不銹鋼管焊接工藝指導(dǎo)書SAF2205 雙相不銹鋼管焊接工藝指導(dǎo)書單位名稱 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 焊接工藝指導(dǎo)書編號(hào) GY001 日期 4月22日 焊接工藝評定報(bào)告編號(hào) PD001焊接方法 手工TIG焊+焊條電弧焊 機(jī)械化程度 半自動(dòng)化 焊接接頭： 坡