1. 焊接方法的選擇


  由于雙相不銹鋼自身的冶金特點，在選擇焊接方法上應注意以下幾點。


①. 焊接線能量和層間溫度


  過低的焊接線能量會使奧氏體轉變量減少，甚至于會抑制焊后冷卻過程的鐵素體向奧氏體的轉變，而得到單相鐵素體組織，使其失去雙相不銹鋼的特點，使用性能大大降低。因此，激光焊、電子束焊和等離子焊等高能束焊不適于焊接雙相奧氏體不銹鋼。過高的焊接線能量會使金屬及熱影響區過熱區的晶粒粗大，韌性降低。SMAW、TIG、MIG可用來焊接雙相不銹鋼。


  為了獲得雙相不銹鋼焊接接頭的最佳性能，除合理地選用焊接材料外、還必須選擇最佳的焊接線能量和層間溫度，通常將焊縫金屬的奧氏體含量控制在60%~70%。表3-43給出了三種典型的雙相不銹鋼推薦的最佳的焊接線能量和層間溫度。


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  表3-43 三種典型的雙相不銹鋼推薦的最佳的焊接線能量和層間溫度鋼的牌號


②. 適宜采用多層焊，多道次，低熔合比


③. 避免使用焊后熱處理


  因為焊后熱處理存在諸多困難，生產上難以實現。固溶處理的溫度太高（1000~1050℃),生產上很難實現。另外，中溫處理會導致脆化相析出，韌性和耐腐蝕性降低。




2. 雙相不銹鋼常用的焊接方法


 焊接雙相不銹鋼常用的方法是焊條電弧焊（SMAW)、埋弧焊（SAW)、鎢極惰性氣體保護焊（TIG)及熔化極惰性氣體保護焊（MIG)等。


①. 焊條電弧焊


 焊條電弧焊適用于全位置焊接。對于雙相不銹鋼而言，鈦型焊條比堿性焊條的焊接工藝性好，尤其是脫渣性能好，這一點對多層焊很重要，可以提高效率和避免夾渣。但是，鈦型焊條比堿性焊條得到的焊縫金屬的韌性較差。所以，對于焊件有低溫性能要求時應采用堿性焊條。


②. 鎢極惰性氣體保護焊


  鎢極惰性氣體保護焊常用于根部焊道的焊接或自動焊接，也常用于薄板或管板接頭的焊接。TIG焊能夠保證焊件有良好的力學性能，特別是低溫韌性。一般TIG焊的熔敷效率較低，即使自動焊也如此。


  焊時應使用純Ar或Ar+2%N2作為保護氣體。但V形坡口根部焊接且雙面成形時，背面需用保護氣體保護，且用Ar+5%N2作為保護氣體，因為焊縫表面容易失氮。


  應當推薦使用Ar+N,混合氣體作為雙相不銹鋼TIG焊的保護氣體。因為為了保證雙相不銹鋼焊縫金屬中奧氏體占優勢，焊縫金屬的鉻當量／鎳當量之比應比母材小。若使用Ar+N,混合氣體，則可使焊縫金屬增N,N是強奧氏體形成元素，焊縫金屬增N就等于增大了鎳當量，間接地達到了使鉻當量／鎳當量之比變小的目的。實踐證明，在保護氣中加氮氣后，焊縫金屬中的N含量和奧氏體含量都增加了，見表3-44.


  表3-44 保護氣體中N2含量對焊縫金屬中的N含量和奧氏體含量的影響


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③. 埋弧焊


  埋弧焊可以用于雙相不銹鋼厚板的焊接，埋弧焊的問題是熔合比比較大，可以通過調整坡口形式、正確地選擇焊接線能量以及層間溫度，對熔合比加以控制。厚壁件的焊接，前幾道由于熔合比比較大，焊縫金屬鐵素體含量可能太大，加之冷卻速度慢，晶粒粗大，有可能使焊縫金屬和焊接熱影響區發生脆化。這一點可以用調整焊接材料，即前幾道熔合比較大時，采用鎳當量大的焊接材料。


3. 多層焊和工藝焊縫


  如前所述，采用SMAW法進行多層焊時，由于后道焊縫對前道焊縫的熱處理作用，焊縫金屬中的鐵素體會進一步轉變成奧氏體，成為以奧氏體占優勢的兩相組織；毗鄰焊縫的焊接熱影響區組織中的奧氏體含量也會由于多次加熱而增多，從而使整個焊接接頭的組織和性能顯著改善。但是，若是多次加熱到中溫區，引起脆性相析出，也可能發生脆化。


  由于上述原因，可以在焊完之后再熔敷一道工藝焊縫，以便對最后一道焊縫及其焊接熱影響區進行一次熱處理，以利于改善組織和提供性能。工藝焊縫最后可以經過加工去除。