影響焊接雙相不銹鋼管的主要因素有哪些

  自從雙相不銹鋼問(wèn)世以來(lái)，有關(guān)其焊接工藝及焊接性研究始終是重要的課題之一。雙相不銹鋼管的焊接與奧氏體不銹鋼的焊接比較，焊縫的熱裂傾向低；與鐵素體不銹鋼的焊接相比，接頭在焊后狀態(tài)的脆化程度低，而且焊接熱影響區(qū)中鐵素體相的粗化程度也較低。雙相不銹鋼焊接的最大特點(diǎn)是焊接熱循環(huán)對(duì)焊接接頭組織的影響。無(wú)論是在焊縫區(qū)還是其他部分都有相變發(fā)生，這對(duì)焊件的性能，如塑性和耐蝕性能都有很大影響。因此，確保接頭焊接質(zhì)量的關(guān)鍵是使焊縫金屬和中均保持有適量的鐵素體和奧氏體組織。目前，有關(guān)雙相不銹鋼的焊接已開(kāi)展了相對(duì)較多的研究工作，主要集中在焊接工藝優(yōu)化及對(duì)接頭焊縫區(qū)雙相組織的控制，以保證獲得接頭的力學(xué)性能和耐腐蝕性能滿(mǎn)足使用要求。已有的研究表明，影響雙相不銹鋼焊接質(zhì)量的因素主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1、含氮量對(duì)熱影響區(qū)焊縫組織和性能的影響

    浙江至德鋼業(yè)有限公司工程師研究了保護(hù)氣體中氮的不同含量對(duì)雙相不銹鋼性能的影響。結(jié)果表明，隨著混合氣體中氮分壓的增加，焊縫中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)開(kāi)始迅速增加，然后變化很小，焊縫中的鐵素體相含量隨氮的增加呈線性下降，但鐵素體含量對(duì)抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的影響與氮含量的影響剛好相反。同樣的鐵素體相含量，母材的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率均高于焊縫。這是由于顯微組織的不同所造成的。雙相不銹鋼焊縫金屬中含氮量提高后可以改善接頭的沖擊韌性，這是由于增加了焊縫金屬中的γ相含量，以及減少了Cr2N的析出。

2、焊接熱輸入對(duì)熱影響區(qū)沖擊韌性的影響

   與焊縫區(qū)不同，焊接時(shí)熱影響區(qū)的氮是不會(huì)發(fā)生變化的，它就是母材的氮，所以此時(shí)影響組織和性能的主要因素是焊接時(shí)的熱輸入。根據(jù)文獻(xiàn)，焊接時(shí)應(yīng)選擇合適的線能量。焊接時(shí)如果熱輸入太大，焊縫熱影響區(qū)范圍增大，金相組織也趨于晶粒粗大、紊亂，造成脆化，主要表現(xiàn)為焊接接頭的塑性指標(biāo)下降。如焊接熱輸入太小，造成淬硬組織并易產(chǎn)生裂紋，對(duì)焊縫區(qū)的沖擊韌性同樣不利。此外，凡影響冷卻速度的因素都會(huì)影響到焊縫區(qū)的沖擊韌性，如板厚、接頭形式等。