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双相不锈钢焊接特点

日期:2011年6月27日 12:24

双相不锈钢的种类很多,但工程上应用最多的是SAF2205钢,约占80%,其次超级双相不锈钢SAF2507约占13%。当前,双相钢常用焊接方法有手工电弧焊(SMAW)、钨极氩弧焊(GTAW)、药芯焊丝电弧焊(FCAW)和等离子焊(PAW)等,埋弧悍最近也有少量使用。

兼有奥氏体和铁素体不锈钢的双相不锈钢的焊接的特征有:

1、双相组织的形成,阻止了奥氏体晶粒的长大,打乱了柱状晶的方向性,增加了晶界面积。同时,铁素体相可以降低相间的界面能,使残余的低熔点液相接触角增大,阻碍其润湿展开,并且可溶解较多的S和P。因此,对热裂纹的敏感性要比奥氏体不锈钢小很多。

2、双相不锈钢含有近50%的铁素体,保持了铁素体不锈钢475℃脆性及导热系数高等特点,但不如铁素体不锈钢那样明显。

3、对冷裂纹的敏感性比一般的低合金高强钢小很多。

4、双相不锈钢焊接的主要问题是在热影响区,热影响区的组织主要取决于合金成分以及焊接热循环。

5、双相不锈钢含有较多的合金元素,焊接过程易产生金属间相、碳氮化合物。这些相或化合物的产生均会影响焊接接头的力学和耐腐蚀性能,其中脆性相σ是最危险的一种。

6、双相不锈钢焊接的关键是要在接头中保持理想的双相比例,尤其是要保持热影响区的相比例;对于焊缝金属区,使奥氏体的含量占优势双相不锈钢焊接发展的趋势。

在焊接接头组织方面,双相不锈钢焊接时,要经历多次热循环作用,虽然该过程变化很快且历时短暂,但往往导致接头热影响区以及焊缝金属区中的相比例和相分布状态发生变化,从而影响到整个焊接接头的耐蚀性能。此外,接头在冷却过程中易形成碳或氮的化合物,从而造成焊缝金属周围形成贫钝化元素区,严重影响到接头的耐腐蚀性。因此在焊接过程中应控制适宜的两相比例,促进两相平衡,防止σ相聚集长大,将有利于提高双相不锈钢街头的耐蚀性。

在焊接工艺方面,实验得出,采用焊接线能量在0.2-1.5kJ/mm、焊前不预热、层间温度控制在不大于150℃、焊后不进行热处理、覆盖层加焊退火焊、RT合格后磨去的焊接工艺,可以使材料具有较好的耐晶间腐蚀性。

综上,双相不锈钢的焊接性能研究十分繁杂,正是这些细致的研究为其的应用打开了方便之门,同时双相不锈钢的应用近20年中,正是克服了焊接等方面的难题,才逐步为人熟识并从众多不锈钢种类中脱颖而出。(来源:金属世界)

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