雙相不銹鋼焊接的一般準(zhǔn)則主要有以下幾點(diǎn)：


1. 焊材的要求


   焊材包括：①. 填充金屬；②. 保護(hù)氣體和背面保護(hù)氣體。分述如下。


   在焊態(tài)下使用的焊接結(jié)構(gòu)，其焊縫金屬與母材相比應(yīng)是合金元素鎳含量較高的。這是為了保證合適的鐵素體和奧氏體的相比例。這一純焊縫金屬在焊態(tài)下，必須有這樣的成分，即能在結(jié)晶后直接均勻地形成以奧氏體為主（30%~70%)的并含有鐵素體的雙相組織。當(dāng)焊件可在1050~1100℃溫度下退火時(shí)，應(yīng)該選擇與母材成分（Ni=5.5%~7.0%)相當(dāng)?shù)暮缚p金屬。在這種焊接工藝中，焊后占主要的鐵素體基體轉(zhuǎn)變形成了平衡的鐵素體／奧氏體組織。


  焊接雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼的焊材均是配套設(shè)計(jì)的（詳見表2-13和表2-14)。手工焊用的涂藥焊條既可以用鈦型藥皮焊條，也可以用堿性藥皮焊條。堿性藥皮的焊條對全位置的焊接更適宜一些，而鈦型焊條工藝性優(yōu)良，在幾乎所有的實(shí)際應(yīng)用中都可獲得滿意的效果。



采用填充焊絲和其他焊接方法（GTAW、GMAW、SAW)熔敷的焊縫金屬與焊絲有類似的化學(xué)成分。


保護(hù)氣體適用于各種氣體保護(hù)焊方法（見表2-17)


17.jpg


  背面保護(hù)氣體用于單面焊的焊管內(nèi)部氣體保護(hù)，既可以用工業(yè)純氬氣，也可以用高純度氬氣（99.99%).在所有情況下，氣體都應(yīng)該干燥（PrEN439: 除CO2外，所有氣體中水分最大不超過40 ppm,露點(diǎn)最高-50℃,CO2中的水分最大不超過200 ppm,露點(diǎn)最高為-35℃),應(yīng)該采取各種措施避免水分浸入保護(hù)氣體中。


保護(hù)氣體和背面保護(hù)氣體對焊縫金屬的含氮量有影響。由于保護(hù)氣體中氮?dú)夥謮旱停赡軓暮缚p熔池中擴(kuò)散出氮?dú)?/span>,從而使焊縫金屬含氮量降低，最大可減少0.05%氮?dú)?/span>。存在這種危險(xiǎn)時(shí)，在保護(hù)氣體和背面保護(hù)氣體中必須加人5%氮?dú)?/span>,以防止焊縫金屬氮?dú)?/span>損失。


2. 焊接方法選擇


焊接方法根據(jù)焊件結(jié)構(gòu)厚度及相關(guān)條件的經(jīng)濟(jì)性，可以采用下述焊接方法：①. 手工焊（SMAW); ②. 氣體保護(hù)鎢極電弧焊（GTAW); ③. 氣體保護(hù)金屬（熔化）極電弧焊（GMAW);④. 藥芯焊絲電弧焊（FCAW); ⑤. 埋弧焊（SAW); ⑥. 等離子電弧焊（PAW)。


對于不銹鋼管焊接，常用方法是采用GTAW作根部焊接，然后用其他不同的焊接方法完成接頭焊接，如SMAW、GTAW或GMAW.中厚板的對接焊采用SMAW(MMA)、SAW或FCAW來完成。


對于鑄件和其他結(jié)構(gòu)件的修復(fù)焊接，通常選用SMAW(MMA)，PAW 應(yīng)用于薄斷面構(gòu)件的焊接和直管焊縫根部的焊接。


在焊件上均應(yīng)該填加焊絲（條），包括焊根。如果不填加焊材進(jìn)行焊接，則必須在焊后進(jìn)行固溶處理。


3. 焊接熱輸入的確定


  在母材和焊材確定之后，無論采取何種焊接方法，都必須嚴(yán)格控制焊接熱輸入。雙相及超級雙相不銹鋼焊接接頭的性能，很大程度上取決于采用的熱輸入。與奧氏體不銹鋼相比，雙相鋼焊接時(shí)可承受較大的熱輸入，使焊后冷卻過程、熱影響區(qū)形成足夠的奧氏體相，滿足接頭力學(xué)和耐蝕性的要求。但是熱輸過大，促進(jìn)熱影響區(qū)形成Cr2N、σ相等脆性相，降低塑韌性和耐蝕性，因此對于具體焊件上采用多大的熱輸入，應(yīng)在焊件焊前參考表2-16推薦的熱輸入范圍，根據(jù)結(jié)構(gòu)的斷面尺寸和焊接方法進(jìn)行工藝試驗(yàn)或工藝評定，最終確定應(yīng)使用的工藝參數(shù)，保證焊接接頭的性能。


16.jpg


4. 接頭設(shè)計(jì)


  雙相不銹鋼的接頭設(shè)計(jì)必須有助于完全焊透并避免在凝固的焊縫金屬中存在未熔合的母材。與奧氏體鋼不同的是焊接雙相不銹鋼時(shí)，坡口根部間隙、坡口角度均略大于奧氏體不銹鋼。并且坡口最好采用切削加工而不用砂輪打磨，以使焊接區(qū)厚度或間隙均勻。必須打磨時(shí)，應(yīng)特別注意坡口及其配合的均勻性。雙相不銹鋼的一些接頭設(shè)計(jì)如表2-18所示。


18.jpg


5. 預(yù)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(qū)）開裂（氫致裂紋）之外，雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼不需要預(yù)熱。對于大拘束度焊件推薦預(yù)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(yīng)該超過200℃.對25%Cr雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼，層間溫度不應(yīng)超過150℃,為了獲得最佳的焊縫金屬性能，超級雙相不銹鋼推薦使用的最高預(yù)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。


6. 焊后處理


  雙相不銹鋼不需要焊后消除應(yīng)力處理，且進(jìn)行這樣的熱處理可能是有害的。因?yàn)樗墒闺p相不銹鋼析出金屬間相，降低韌性和耐蝕性。但如果由于焊件高應(yīng)變狀態(tài)或存在導(dǎo)致耐腐蝕性降低和塑性降低的有害相變，使焊件質(zhì)量降低，這樣的焊件通常應(yīng)該進(jìn)行固溶處理。23%Cr無Mo雙相不銹鋼和22%Cr雙相不銹鋼應(yīng)該在1050~1100℃的溫度下進(jìn)行熱處理。而25%Cr雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼要求處理溫度為1070~1120℃。當(dāng)匹配的焊縫金屬化學(xué)成分（Ni=8%~10%)高于焊件化學(xué)成分時(shí)，應(yīng)該選擇給定的溫度上限。加熱應(yīng)該盡可能地快，固溶退火之后立即進(jìn)行水淬。最有效的加熱方法是感應(yīng)加熱。保溫時(shí)間應(yīng)該是5~30min,應(yīng)該足以恢復(fù)相平衡，包括金屬間相（特別是σ和X相）的溶解。


7. 清理和鈍化


  焊前、焊后的表面清理及焊縫附近的酸洗鈍化處理可采用標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼的清理作業(yè)。