2205不銹鋼的焊接工藝

1、2205 不銹鋼的焊接工藝2205 不銹鋼是一種新型的不銹鋼材料，因?yàn)樗哂械膬?yōu)異的性能而被廣大 用戶所喜愛， 它在應(yīng)用領(lǐng)域上不斷地摸索前進(jìn)， 使得已經(jīng)在其同行業(yè)有了一定的 地位，既如此， 它的質(zhì)量問題就成為了我們比較關(guān)注的問題， 質(zhì)量問題的考量可 以從兩面入手， 一個(gè)是其材質(zhì)問題， 另一個(gè)就是其焊接工藝方面， 那么今天闡述 一下其焊接有哪些工藝。1) 焊前準(zhǔn)備 采用機(jī)加工制備試板坡口，用不銹鋼專用砂輪片打磨坡口及坡口兩側(cè)各30mn范圍，并用丙酮清洗，以除去氧化膜、油污。2) 焊接方法一般的焊接方法， 如焊條電弧焊、鎢極氬弧焊和熔化極氣體保護(hù)焊埋弧焊 等， 都可用于雙相不銹鋼的焊接。3) 焊

2、材的選擇對(duì)于焊條電弧焊， 根據(jù)耐腐蝕性， 接頭韌性的要求即焊接位置， 可選用酸性 或堿性焊條。4) 焊接工藝參數(shù)的選擇焊接線能量太大或太小都不好，一般控制在0.52.5 kJ/cm范圍，其具體大小要根據(jù)焊件厚度選擇。5) 焊接熔池及背面的保護(hù) 氣體保護(hù)焊時(shí)保護(hù)氣體中加氮可以提高焊縫的耐蝕性。 有效的背面氣體保護(hù)是保證焊接質(zhì)量的前提， 保護(hù)氣體的純度應(yīng)滿足工藝要求， 應(yīng)采取有效的背面 保護(hù)工裝，開始焊接時(shí)要對(duì)焊縫背面的氧含量進(jìn)行檢測(cè)， 滿足工藝要求后才能 開始焊接。6) 定位焊縫定位焊縫焊接時(shí)， 如果長度過短， 焊接未建立起平衡過程即結(jié)束， 焊縫冷卻 會(huì)很快，可能導(dǎo)致鐵素體含量過高、低韌性并因氮

3、化物析出而降低耐腐蝕性能。 因此， 如采用定位焊， 對(duì)定位焊縫的最短長度應(yīng)進(jìn)行規(guī)定， 且應(yīng)采用較大熱輸 入規(guī)范參數(shù)。7) 焊接過程材料的保護(hù)材料表面的弧擊和起弧， 是一個(gè)瞬間的高溫過程， 冷卻速度很快， 表面顯 微組織中鐵素體含量很高， 這種組織對(duì)裂紋和腐蝕很敏感， 應(yīng)盡力避免， 如 果產(chǎn)生必須用細(xì)砂輪打磨去除。現(xiàn)場(chǎng)焊接過程中材料的保護(hù)非常重要， 應(yīng)避免 碳鋼、銅、低熔點(diǎn)金屬或其它雜質(zhì)對(duì)不銹鋼的污染， 可能情況下， 不銹鋼和碳 鋼管應(yīng)分開存放和焊接。焊接和切割過程中應(yīng)采取措施防止飛濺、弧擊、滲碳、 局部過熱等。以上簡(jiǎn)單的介紹不知道您了解了沒有， 焊接工藝的要求還得需要焊接人員具 有更加專業(yè)的焊

4、接經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)才可以， 在焊接的過程中， 一定要對(duì)每個(gè)方面都要 特別關(guān)注，以免在焊接中出現(xiàn)不必要的問題。1、第二代雙相不銹鋼一般稱為標(biāo)準(zhǔn)雙相不銹鋼，成分特點(diǎn)是超低碳、含氮、 其典型成分為22%c葉5%ni+0.17%n與第一代雙相不銹鋼相比，2205進(jìn)一步提高 氮含量，增強(qiáng)在氯離子濃度較高的酸性介質(zhì)中的耐應(yīng)力腐蝕和抗點(diǎn)蝕性能。 氮是 強(qiáng)烈的奧氏體形成元素， 加入到雙相不銹鋼中， 既提高鋼的強(qiáng)度且不顯著損傷鋼 的塑韌性，又能抑制碳化物析出和延緩。2、組織特點(diǎn)：雙相不銹鋼在溫室下固溶體中奧氏體和鐵素體約各占半數(shù)， 兼有兩相組織特征。 它保留了鐵素體不銹鋼導(dǎo)執(zhí)細(xì)數(shù)小、 耐點(diǎn)蝕、 縫隙及氯化物 應(yīng)力腐蝕

5、的特點(diǎn)、又具有奧氏體不銹鋼韌性好、 脆性轉(zhuǎn)變溫度較低、 抗晶間腐蝕、 力學(xué)性能和焊接性能好的優(yōu)點(diǎn)。3、在性能上的突出表現(xiàn)屈服強(qiáng)度和耐應(yīng)力腐蝕、雙相不銹鋼比奧氏體不銹 鋼的屈服強(qiáng)度高近 1 倍，同樣的壓力等級(jí)條件下， 可以節(jié)約材料。 比奧氏體不銹 鋼的線性熱膨脹系數(shù)低， 與低碳鋼接近。使得雙相不銹鋼與碳鋼的連接較為合適， 這有很大的工程意義。鍛壓及冷沖成型不如奧氏體不銹鋼。4、焊接性：雙相不銹鋼 2205具有良好的焊接性，焊接冷裂紋和熱裂紋的敏 感性都較小。通常焊前不預(yù)熱，焊后不熱處理。由于有較高的氮含量，熱影響區(qū) 的單相鐵素體化傾向較小， 當(dāng)焊接材料選擇合理， 焊接線能量控制當(dāng)時(shí)， 焊接頭具有

6、良好的綜合性能。5、熱裂紋：熱裂紋的敏感性比奧氏體不銹鋼小的多。這是由于含鎳量不高， 易形成低熔點(diǎn)共晶的雜質(zhì)極少，不易產(chǎn)生低熔點(diǎn)液膜。另外，晶粒在咼溫下沒有 急劇長大的危險(xiǎn)。6、熱影響區(qū)脆化：雙相不銹鋼焊接的主要問題不在焊縫，而在熱影響區(qū)。因?yàn)樵诤附訜嵫h(huán)作用下，熱影響區(qū)處于快冷非平衡態(tài)，冷卻后總是保留更多的 鐵素體，從而增大了腐蝕傾向和氫致裂紋（脆性）敏感性。7、焊接冶金：雙相不銹鋼焊接過程中，在熱循環(huán)的作用下、焊縫金屬和熱影響區(qū)的組織發(fā)生著一系列的變化。 在高溫下，所有的雙相不銹鋼的金相組織全 部由鐵素體組織，奧氏體是在冷卻過程中析出的。奧氏體析出的多少受諸多因素 的影響。8、相比例要求：

7、雙相不銹鋼焊接頭的力學(xué)性能和耐腐蝕性能取決于焊接接頭能否保持適當(dāng)?shù)南啾壤?，因此，焊接是圍繞如何保證其雙相組織進(jìn)行的。 當(dāng)鐵素體 和奧氏體量各接近50%寸，性能較好，接近母材的性能。改變這個(gè)關(guān)系，將使雙 相不銹鋼焊接接頭的耐蝕性能和力學(xué)性能下降。雙相不銹鋼2205鐵素體含量的最佳45%過低的鐵素體含量小于 25%將導(dǎo)致強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕開裂能力下降； 過高的鐵素體含量大于75%也會(huì)有損于耐腐蝕性和降低沖擊韌性9、相比例影響因素：焊接接頭中鐵素體和奧氏體的平衡關(guān)系既受到鋼中合金元 素含量的影響，又受到填充金屬、焊接熱循環(huán)、保護(hù)氣體的影響。10、合金元素的影響：根據(jù)研究和大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，母材含氮是非常重

8、要的。氮在保證焊縫金屬和焊后熱影響區(qū)內(nèi)形成足夠量的奧氏體方面具有重要作用。氮和鎳一樣是形成奧氏體價(jià)和擴(kuò)大奧氏體元素， 但是，氮的能力也比鎳大，可防止焊后 出現(xiàn)單相鐵素體，并能阻止有害金屬相的析出。由于焊接熱循環(huán)的作用，自熔焊或填充金屬成分與母材相同時(shí)，焊縫金屬的鐵素體量急劇增加，甚至出現(xiàn)純鐵素 體組織。為了抑制焊縫中鐵素體的過量增加， 采用奧氏體占優(yōu)勢(shì)的焊縫金屬是雙 相不銹鋼的焊接趨勢(shì)。一般采取在焊接材料中提高鎳或是加氮這兩條途徑。通常鎳的含量比母材高出2%-4%例如，2205填充金屬的鎳含量就高達(dá)8%-10%.用含 氮的填充材料比只提高鎳的填充材料效果穩(wěn)定，但加氮不僅能延緩金屬間的析 出，而

9、且還可提高焊縫金屬的強(qiáng)度和耐腐蝕性能。目前，填充材料一般都是在提高鎳的基礎(chǔ)上，再加入母材含量相當(dāng)?shù)牡?1、對(duì)于雙相不銹鋼2205,鎢極氬弧焊選用sandvik22.8.3L(ER2209焊絲，焊條電弧焊選用Avesta2205AC/DC焊條是滿足對(duì)焊接材料要求的。雙相不銹鋼2205及焊接材料在合金元素上的這些特點(diǎn)，為焊接工藝參數(shù)即焊接 線能量的選擇提供了一定的范圍，這對(duì)焊接是非常有利的。12、熱循環(huán)：雙相不銹鋼焊接的最大特點(diǎn)是焊接熱循環(huán)對(duì)焊接接頭內(nèi)的組織有影 響，無論焊縫還是熱影星區(qū)都會(huì)有相變發(fā)生，這對(duì)焊接接頭的性能有很大影響。 因此，多層多道焊是有益的，后續(xù)焊道對(duì)前層焊道有熱處理作用， 焊縫金屬中的 鐵素體進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，成為以奧氏體占優(yōu)勢(shì)的兩相組織；毗鄰焊縫的熱影 響區(qū)中的奧氏體相也相應(yīng)增多，且能細(xì)化鐵素體晶粒，減少碳化物和氮化物從晶 內(nèi)和晶界析出，從而使整個(gè)焊接接頭的組織個(gè)性能顯著改善。 也正是由于焊接熱 循環(huán)的影響，雙相不銹鋼焊接時(shí)要求與介質(zhì)接觸的焊道應(yīng)焊接， 這一點(diǎn)與奧氏體 不銹鋼焊接循序的要求恰恰相反。13、工藝參數(shù)的影響：焊接工藝數(shù)即焊接線能量對(duì)雙相組織的平衡也起著關(guān)鍵的 作用。由于雙相不銹鋼字高溫下是100%的鐵素體若線能量過小，熱影響區(qū)冷卻 速度快，奧氏體來不及析出過量的鐵素體就會(huì)在溫室下過冷保持下來。若線能量過大，