解析2205雙相不銹鋼的焊接工藝研究

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1、第36卷第1期化工機械52205雙相不銹鋼的焊接工藝研究岳斌馬鵬舉王大治原進秋孫紅先(天華化工機械及自動化研究設(shè)計院)摘要在2205雙相不鎊鋼焊接過程中，通過對焊縫金屬和焊接熱影響區(qū)內(nèi)金屬相變的分析研究，總結(jié)出了合理的焊接工藝。關(guān)鍵詞雙相不銹鋼焊縫金屬熱影響區(qū)相變線能量中圖分類號TG444文獻標(biāo)識碼A文章編號0254．6094(2009)Ol-0005-04雙相不銹鋼已成為一種重要的工程材料，廣不銹鋼。隨著2205雙相不銹鋼在我國的大量推泛應(yīng)用于石油、天然氣和化工等領(lǐng)域。雙相不銹廣使用，越來越多的化工反應(yīng)器、換熱器、儲存容鋼具有優(yōu)良的綜合性能，如高強度、高抗疲勞強器和管道等都用其制造

2、。由于該鋼的抗拉強度下度、低溫高韌性、耐孔蝕性和對應(yīng)力腐蝕裂紋不敏限標(biāo)準(zhǔn)值達540MPa，可用來制造三類壓力容器，感等，在一50—280℃范圍內(nèi)具有優(yōu)良的力學(xué)性對它的制造、檢驗和使用國家都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)法能和焊接性能。雙相不銹鋼無論在生產(chǎn)還是加工規(guī)。焊接是壓力容器制造最重要的工序。因此，方面都逐漸成熟，不僅鋼種和產(chǎn)品種類齊全、質(zhì)對2205雙相不銹鋼的焊接工藝進行研究具有十量高而且有價格競爭力，有望成為奧氏體不銹鋼分重要的意義。的替代產(chǎn)品。但是雙相不銹鋼的使用溫度有限，12205雙相不銹鋼成分與力學(xué)性能只能在3o0℃以下使用，這是由于其具有一定的2205雙相不銹鋼是一種含N的不銹鋼，其合

3、脆化傾向?。金元素主要為cr、Ni、Mo，化學(xué)成分見表1。2205全世界雙相不銹鋼產(chǎn)量的80％是2205雙相屬高強不銹鋼，其力學(xué)性能見表2。表12205雙相不銹鋼化學(xué)成分％表22205雙相不銹鋼的力學(xué)性能變溫度低，耐晶問腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時保留了鐵素體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)高、膨脹系數(shù)小、具有超塑性等特性；而與奧氏體不銹鋼相比較，屈服強度和抗疲勞強度顯著提高，約為奧氏2205雙相不銹鋼力學(xué)性能與鋼材的回火溫體不銹鋼的2倍，且耐晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕和腐度有關(guān)，回火溫度越高，強度越低?；鼗饻囟葹槲g疲勞等性能有明顯改善。氮在強化2205雙600℃時，屈服強度為400MPa，抗拉強度為6

4、50MPa。與鐵素體不銹鋼相比，其韌性高，韌脆轉(zhuǎn)相不銹鋼中起著重要的作用，但當(dāng)?shù)馁|(zhì)量分數(shù)}岳斌，男，1963年10月生，高級工程師。甘肅省蘭州市，730060。6化工機械2009正超過0．2％時，氮的間隙固溶強化使得奧氏體的和熱膨脹系數(shù)低的特點，因此不會產(chǎn)生很大的殘強度大于鐵素體。增加鐵素體的含量，會導(dǎo)致沖余應(yīng)力，具有更高的抵抗熱裂紋的能力，故雙相擊韌性降低，也導(dǎo)致氮在鐵素體中的析出，生成氮不銹鋼可以采用較大線能量焊接，最大的層間溫化鉻，因為氮在鐵素體中比在奧氏體中的溶解度度為150~C。在實際焊接中，必須保證層間溫度低。而280～350℃區(qū)間過渡時效也會導(dǎo)致韌性不高于工藝試驗設(shè)定

5、的層間溫度。當(dāng)焊接量很大降低。時，應(yīng)合理地安排焊接順序以保證焊縫層間有足2焊接性能與工藝研究夠的冷卻時間，這樣既能保證層間溫度，又能提高2．12205雙相不銹鋼焊接機理勞動生產(chǎn)率。焊接工藝評定的試板尺寸會影響冷焊接是一個冶金過程，2205雙相不銹鋼的焊卻速度和層間溫度，要注意焊接工藝評定確定的接質(zhì)量，決定于其焊縫和熱影響區(qū)的鐵素體和奧層間溫度應(yīng)比實際焊接時低。因此，工藝評定不氏體含量的平衡和兩相組織的均勻性。在焊接過能預(yù)測由于在實際中采用較高的層間溫度而導(dǎo)致程中，金屬從熔融到冷卻，從凝固點到1200℃為冷卻速度降低的程度。鐵素體組織；1200～800~C奧氏體從鐵素體中析焊后不必?zé)崽?/p>

6、理，雙相不銹鋼在300—出；800～475℃將可能有中間相(相、碳化物、氮1000~C對溫度很敏感：在300—700~C進行消除應(yīng)化物)析出。因此，焊接線能量的輸入大小，直接力處理會導(dǎo)致盯相析出而產(chǎn)生475℃脆化現(xiàn)象，影響著焊縫和熱影響區(qū)中鐵素體的含量。線能量引起韌性和抗腐蝕性降低；在700～1000℃進行太小，不利于奧氏體析出；線能量太大，則會引起應(yīng)力消除處理，會導(dǎo)致金屬間化合物的析出，也會合金元素cr、Ni、Mo的燒損，導(dǎo)致材料的耐腐蝕引起韌性和抗腐蝕性的降低。性能下降、機械性能劣化，不能得到良好的相組2．2焊接工藝參數(shù)織，更容易析出中間相。試板材料：SAF2205，瑞典生產(chǎn)。焊

7、接材料：焊接熱循環(huán)的最高溫度和快速冷卻可促使雙www.bzfxw.com2205一PW，瑞典Avesta公司生產(chǎn)。相不銹鋼組織鐵素體化，由于8鐵素體含量的增焊接試板尺寸為400mm×125mm×6mm對加導(dǎo)致了沖擊韌性和耐蝕性降低。因此，選擇合接焊縫，坡口V形，焊接位置：平焊，焊接溫度適的焊接工藝參數(shù)十分重要。23℃(室溫)，層間溫度小于150℃。與奧氏體不銹鋼的焊接相比，2205雙相不銹焊接設(shè)備為ZX5-400硅整流焊機，直流反接。鋼的焊接對污染更敏感，