雙相不銹鋼焊接的目標是使焊縫和熱影響區(qū)(HAZ)的韌、塑性和耐蝕性與母材金屬相同。由于焊接的特點,焊縫金屬凝固和隨后的冷卻速度很快,焊縫采用與母材相同的化學(xué)成分時在高溫形成單相的鐵素體組織,來不及像母材那樣在1050~1100℃保溫并水淬處理,發(fā)生部分鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的過程。因此,對于焊后直接使用的雙相不銹鋼結(jié)構(gòu),其使用的焊接材料的化學(xué)成分與母材不同,鎳含量要高于母材的鎳含量,對雙相鋼2205和超級雙相鋼2507,如表2-13和表2-14所示相應(yīng)的焊接材料的鎳含量是8%~9%和9%~10%。
提高了鎳含量的焊材的焊縫在焊后狀態(tài)即可形成20%以上的奧氏體(F≤80),使焊縫的綜合性能可與母材性能匹配。
另一方面雙相不銹鋼的焊接結(jié)構(gòu),在焊后可進行固熔退火的,其焊接材料則可以采用與母材成分相同的焊材,因為在(1050~1100℃)固溶退火時焊縫中的鐵素體將有部分轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體,形成平衡的鐵素體-奧氏體雙相焊縫,達到與母材匹配的性能。但是焊后可進行1050~1100℃的固溶退火的機會很少,通常大部分結(jié)構(gòu)是在焊態(tài)下使用,所以主要配套焊材為高鎳的材料。
表2-13中是幾種典型雙相不銹鋼的匹配焊接材料牌號。表2-14為典型的雙相不銹鋼焊材化學(xué)成分。