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西安雙相不銹鋼焊接工藝

日期：2025-10-09 12:25

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摘要： 西安雙相不銹鋼焊接工藝 在焊接雙相不銹鋼時如果想要避免不希望的相平衡或形成脆性金屬間相，就需要嚴格控制熱量輸入，這一要求會對雙相不銹鋼的質量控制產生影響。通過改變焊接技術可能會導致熱量輸入發生明顯變化。因此相應的焊接準備需要比普通的不銹鋼材料更加嚴格。 建議盡可能**地對焊縫進行加工，但如果手工磨光，則必須密切關注焊縫的尺寸變化。焊接監督人員和檢查人員也需要了解熱輸入控制的重要性，確保焊接不會超出合格程序的限制，并定期檢查焊接參數和層間溫度。 在雙相不銹鋼焊接中氫冷裂雖然不常見，但有時會在氫濃度相當低的焊縫金屬和熱影響區的鐵素體中發生。建議應用在低合金鋼消耗品的氫控制措施應適用于雙相易損件。埋弧焊劑和堿性涂層電極要依據制造商的建議進行烘烤和使用，保護氣體一定要保持干燥且無污染物。 多數常見的焊接材料將為焊接金屬提供屈服和極限抗拉強度超過母材的抗拉強度，但是經常難以匹配鍛造和溶液處理的基體金屬的缺口韌性值。TIG焊接的焊縫金屬很干凈，強度和韌性也都很好。機械化極大增強了焊接工藝的效率，使其在例如跨國流水線等應用中獲得應用。 在焊接工藝中氣體保護通常是純氬氣。氮是一種強烈的奧氏體形成元素，是一種重要的合金元素，尤其是在超級雙相不銹鋼中，有時在保護氣體中添加大約1-2％的氮氣以補償焊接池中氮氣的損失。不過，氮的添加會提高鎢電極腐蝕的速度。在放置TIG根部通道時，**接頭的背面是很重要的。對于至少**對填充通道，通常使用純氬氣，雖然可以加入少量的氮氣，偶爾使用純氮氣。 TIG焊接可以在沒有添加任何填充金屬的情況下進行，但是不推薦在雙相不銹鋼上進行，因為這樣該材料的耐腐蝕性會受到嚴重損害。選擇填料金屬以匹配母體金屬的組成，但是與另外的2-4%的鎳相匹配，以確保生成足夠的奧氏體組織。 MMA焊接使用與鎳和金紅石或基礎焊劑涂層相配的匹配成分電極進行。基本電極提供更好的缺口韌性值。直徑達5毫米的電極可用于較小的直徑，從而在位置焊接時提供*佳控制。 MAG焊通常使用直徑為0.8至1.2mm的線，很少超過1.6mm，并且具有與TIG線類似的組成。屏蔽氣體是以高純度氬氣為基礎，加入二氧化碳或氧氣，氦氣和氮氣。由于二氧化碳或氧氣的存在，焊接金屬缺口韌性（夏比V值）小于使用TIG可以實現的。微處理器控制的脈沖焊接使機械性能達到*佳組合。該過程的機械化是容易的，并且可以顯著提高生產率，盡管由于需要控制層間溫度低于建議的*大值，聯合完成時間可能不如預期的那么短。 在雙相不銹鋼焊接中藥芯焊絲廣泛使用，在手動和機械化應用中均可實現主要的生產率提升。通量芯一般是金紅石的，保護氣體CO2，氬氣/ 20%CO2或氬氣/ 2%O2。二氧化碳或氧氣的存在下通入氧氣，并且，在CO2的情況下，焊接金屬產生碳拾取，導致切口韌性降低。金屬芯線也可用，不需要除渣，比藥芯焊絲更適合于機械化應用。因為制造商之間的焊劑配方和焊絲成分的差異，建議使用生產中使用的特定線材進行工藝評定，即使焊絲可能屬于相同的規格分類。 埋弧焊（SAW）通常局限于焊接厚壁管和壓力容器。可用的TIG焊接類似于實心焊絲。助焊劑通常是酸性金紅石或堿性的，后者在焊縫金屬中具有*好的韌性值。與任何連續的機械化焊接工藝一樣，層間溫度可以快速增加，并且需要注意控制層間溫度和工藝熱量輸入。由于需要控制熱量輸入，線直徑通常限制在3.2mm，允許32V的*大焊接電流為500A，盡管可以使用更大直徑的導線。然而，由于需要中間冷卻，可能無法實現使用大直徑焊絲和高焊接電流所帶來的生產率提高。 通常需要將雙相/超級雙相不銹鋼焊接到較低合金鐵素體鋼，300系列不銹鋼或不同等級的雙相鋼。300系不銹鋼通常用309MoL（23Cr / 13Ni / 2.5Mo）填充金屬焊接到雙相不銹鋼上。低碳和低合金鋼可用309L（23Cr / 13Ni）或309MoL填充金屬焊接到雙相不銹鋼上。 然而，這兩種填充金屬的屈服強度和極限抗拉強度都遠低于大多數低碳/低合金鋼和所有雙相鋼。這意味著設計者必須通過增加部件厚度來考慮這種強度的降低，或者焊接工程師必須選擇與較弱的鋼的強度相匹配的填充金屬并且與兩種母材相容。這些考慮將選擇范圍縮窄到諸如合金82之類的鎳基合金，或者為了更高的強度而選擇無鈮的高合金鎳填料，例如C22。或59.已經使用合金625，但是由于沿著熔合邊界形成氮化鈮沉淀物而導致的韌性降低的問題導致合金脫落。 雙相不銹鋼焊縫很少進行焊后熱處理。由于σ相形成的原因，在600-700℃的低溫下不能進行熱處理，這是一個正常的應力消除范圍，除非已經有資格證明韌性損失是可以接受的。如果需要PWHT，理想情況下，整個組件必須在1000-1100°C進行固溶退火，然后進行水淬; 大多數焊接結構不切實際的操作。 *后，在300℃以上加熱鋼的任何工藝都會影響機械性能。因此不應該進行矯直以控制變形。諸如等離子體或激光的熱切割工藝所產生的HAZ可能包含不合需要的微結構。進入“切割”狀態的切割邊緣必須磨削或加工至少2mm，以去除HAZ，并確保沒有損失韌性或耐腐蝕性。 如果在切割之后將切割邊緣焊接，則HAZ通常足夠窄以致切割操作的效果喪失，雖然建議如上所述將邊緣磨削或加工回2mm。

西安雙相不銹鋼焊接工藝

在焊接雙相不銹鋼時如果想要避免不希望的相平衡或形成脆性金屬間相，就需要嚴格控制熱量輸入，這一要求會對雙相不銹鋼的質量控制產生影響。通過改變焊接技術可能會導致熱量輸入發生明顯變化。因此相應的焊接準備需要比普通的不銹鋼材料更加嚴格。

建議盡可能**地對焊縫進行加工，但如果手工磨光，則必須密切關注焊縫的尺寸變化。焊接監督人員和檢查人員也需要了解熱輸入控制的重要性，確保焊接不會超出合格程序的限制，并定期檢查焊接參數和層間溫度。

在雙相不銹鋼焊接中氫冷裂雖然不常見，但有時會在氫濃度相當低的焊縫金屬和熱影響區的鐵素體中發生。建議應用在低合金鋼消耗品的氫控制措施應適用于雙相易損件。埋弧焊劑和堿性涂層電極要依據制造商的建議進行烘烤和使用，保護氣體一定要保持干燥且無污染物。

多數常見的焊接材料將為焊接金屬提供屈服和極限抗拉強度超過母材的抗拉強度，但是經常難以匹配鍛造和溶液處理的基體金屬的缺口韌性值。TIG焊接的焊縫金屬很干凈，強度和韌性也都很好。機械化極大增強了焊接工藝的效率，使其在例如跨國流水線等應用中獲得應用。

在焊接工藝中氣體保護通常是純氬氣。氮是一種強烈的奧氏體形成元素，是一種重要的合金元素，尤其是在超級雙相不銹鋼中，有時在保護氣體中添加大約1-2％的氮氣以補償焊接池中氮氣的損失。不過，氮的添加會提高鎢電極腐蝕的速度。在放置TIG根部通道時，**接頭的背面是很重要的。對于至少**對填充通道，通常使用純氬氣，雖然可以加入少量的氮氣，偶爾使用純氮氣。

TIG焊接可以在沒有添加任何填充金屬的情況下進行，但是不推薦在雙相不銹鋼上進行，因為這樣該材料的耐腐蝕性會受到嚴重損害。選擇填料金屬以匹配母體金屬的組成，但是與另外的2-4%的鎳相匹配，以確保生成足夠的奧氏體組織。

MMA焊接使用與鎳和金紅石或基礎焊劑涂層相配的匹配成分電極進行。基本電極提供更好的缺口韌性值。直徑達5毫米的電極可用于較小的直徑，從而在位置焊接時提供*佳控制。
MAG焊通常使用直徑為0.8至1.2mm的線，很少超過1.6mm，并且具有與TIG線類似的組成。屏蔽氣體是以高純度氬氣為基礎，加入二氧化碳或氧氣，氦氣和氮氣。由于二氧化碳或氧氣的存在，焊接金屬缺口韌性（夏比V值）小于使用TIG可以實現的。微處理器控制的脈沖焊接使機械性能達到*佳組合。該過程的機械化是容易的，并且可以顯著提高生產率，盡管由于需要控制層間溫度低于建議的*大值，聯合完成時間可能不如預期的那么短。

在雙相不銹鋼焊接中藥芯焊絲廣泛使用，在手動和機械化應用中均可實現主要的生產率提升。通量芯一般是金紅石的，保護氣體CO2，氬氣/ 20%CO2或氬氣/ 2%O2。二氧化碳或氧氣的存在下通入氧氣，并且，在CO2的情況下，焊接金屬產生碳拾取，導致切口韌性降低。金屬芯線也可用，不需要除渣，比藥芯焊絲更適合于機械化應用。因為制造商之間的焊劑配方和焊絲成分的差異，建議使用生產中使用的特定線材進行工藝評定，即使焊絲可能屬于相同的規格分類。

埋弧焊（SAW）通常局限于焊接厚壁管和壓力容器。可用的TIG焊接類似于實心焊絲。助焊劑通常是酸性金紅石或堿性的，后者在焊縫金屬中具有*好的韌性值。與任何連續的機械化焊接工藝一樣，層間溫度可以快速增加，并且需要注意控制層間溫度和工藝熱量輸入。由于需要控制熱量輸入，線直徑通常限制在3.2mm，允許32V的*大焊接電流為500A，盡管可以使用更大直徑的導線。然而，由于需要中間冷卻，可能無法實現使用大直徑焊絲和高焊接電流所帶來的生產率提高。

通常需要將雙相/超級雙相不銹鋼焊接到較低合金鐵素體鋼，300系列不銹鋼或不同等級的雙相鋼。300系不銹鋼通常用309MoL（23Cr / 13Ni / 2.5Mo）填充金屬焊接到雙相不銹鋼上。低碳和低合金鋼可用309L（23Cr / 13Ni）或309MoL填充金屬焊接到雙相不銹鋼上。

然而，這兩種填充金屬的屈服強度和極限抗拉強度都遠低于大多數低碳/低合金鋼和所有雙相鋼。這意味著設計者必須通過增加部件厚度來考慮這種強度的降低，或者焊接工程師必須選擇與較弱的鋼的強度相匹配的填充金屬并且與兩種母材相容。這些考慮將選擇范圍縮窄到諸如合金82之類的鎳基合金，或者為了更高的強度而選擇無鈮的高合金鎳填料，例如C22。或59.已經使用合金625，但是由于沿著熔合邊界形成氮化鈮沉淀物而導致的韌性降低的問題導致合金脫落。

雙相不銹鋼焊縫很少進行焊后熱處理。由于σ相形成的原因，在600-700℃的低溫下不能進行熱處理，這是一個正常的應力消除范圍，除非已經有資格證明韌性損失是可以接受的。如果需要PWHT，理想情況下，整個組件必須在1000-1100°C進行固溶退火，然后進行水淬; 大多數焊接結構不切實際的操作。

*后，在300℃以上加熱鋼的任何工藝都會影響機械性能。因此不應該進行矯直以控制變形。諸如等離子體或激光的熱切割工藝所產生的HAZ可能包含不合需要的微結構。進入“切割”狀態的切割邊緣必須磨削或加工至少2mm，以去除HAZ，并確保沒有損失韌性或耐腐蝕性。

如果在切割之后將切割邊緣焊接，則HAZ通常足夠窄以致切割操作的效果喪失，雖然建議如上所述將邊緣磨削或加工回2mm。

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