超低碳雙相不銹鋼管的出現，再加上氮作為奧氏體形成元素的發現，促進雙相不銹鋼焊接接頭、熱影響區，在高溫下形成的單相鐵素體冷卻時，發生逆轉變并形成足夠的奧氏體，從而既改善了焊接熱影響區的塑性、韌性，同時又保持了雙相鋼的抗應力腐蝕、點腐蝕的優良特性。盡管新型的超低碳含氮的雙相不銹鋼的焊接性得到了實質性的改善，但是雙相鋼的供貨狀態、使用的焊接材料、焊接工藝及參數等仍然是焊接接頭耐腐蝕性能、力學性能，即使用焊接性是關鍵。



1. 雙相不銹鋼管焊接方法


  雙相不銹鋼管焊接方法與奧氏體不銹鋼相似，焊接方法應根焊件結構厚度及相關條件的經濟性來選擇。可以選用的焊接方有：手工焊（SMAW),氣體保護鎢極電弧焊（GTAW),氣體保護金屬（熔化）極電弧焊（GMAW),藥芯焊絲電弧焊（FCAW),埋弧焊（SAW),等離子電弧焊（PAW)等。


 對于雙相不銹鋼管焊接常用的焊接方法有：鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊、等離子電弧焊和埋弧焊。



2. 雙相不銹鋼管焊接工藝要點


①. 預熱和層間溫度


  除了在大拘束度下，可能引起高鐵素體組織（焊縫、熱影響區）開裂（氫致裂紋）之外，雙相不銹鋼管和超級雙相不銹鋼不需要預熱。對于大拘束度焊件推薦預熱到150℃。對于23%Cr無Mo雙相不銹鋼和22%Cr雙相不銹鋼，層間溫度不應超過200℃。對25%Cr雙相不銹鋼管和超級雙相不銹鋼，層間溫度不應超過150℃。為了獲得最佳的焊縫金屬性能，超級雙相不銹鋼管推薦使用的最高預熱溫度為100℃。在采用焊后固溶處理的情況下，不要求限制層間溫度。


②. 焊后熱處理


  雙相不銹鋼管不需要焊后消除應力處理，而且進行這樣的熱處理可能是有害的。因為它可使雙相不銹鋼析出金屬間相，降低韌性和耐蝕性。但如果由于焊件處于高應變狀態或存在導致耐腐蝕性降低和塑性降低的有害相變，使焊件質量降低，這樣的焊件通常應該進行固溶處理。23%Cr無Mo雙相不銹鋼和22%Cr雙相不銹鋼應該在1050~1100℃的溫度下進行固溶熱處理。而25%Cr 雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼要求固溶處理的溫度為1070~1120℃.當匹配的焊縫金屬的化學成分（Ni=8%~10%)高于焊件化學成分時，應該選擇給定的溫度上限。加熱應該盡可能快，固溶退火之后立即進行水淬。焊后熱處理最有效的加熱方法是感應加熱。保溫時間5~30min,應該足以恢復相平衡，包括金屬間相（特別是σ相和x相）的溶解。


③. 清理和鈍化


  焊后的表面清理及焊縫附近的酸洗鈍化處理可采用標準不銹鋼的清理作業。



3. 保持焊后抗腐蝕性能的方法


 ①. 控制焊接時焊料的飛濺物、雜質、氧化物的形成，因為這些物質會降低抗點蝕與抗間隙腐蝕的能力。


 ②. 如果可能，焊后應清洗焊縫及周圍區域；如果不可能清洗，則在焊接時，應控制保護氣體的含氧量在10×10-6~25×10-6之間。為了加強熔化極氣體保護焊的電弧穩定性及金屬滲透性，可在保護氣氬氣中添加少量的二氧化碳或氧氣。雙相不銹鋼氣體保護焊焊接用的保護氣體見表6-9。


表 9.jpg


 ③. 應采取背面保護，焊管則應通入內保護氣體。