双相不锈钢焊接工艺浅析.pdf

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双相不锈钢焊接工艺浅析

◆易添

[摘要]双相不锈钢具有良好的焊接性。本文就双相不锈钢的焊接工艺进
行了论述，以供同行参考。
[关键词]双相不锈钢；焊接工艺；操作要点
[文章编号]1672-7045（2009）SO-0286-03
[中图分类号]TG457
[文献标识码]A

1双相不锈钢特性影响区的单相铁素体化倾向较小，焊及上部收口焊焊条采用Φ3.2，第
当焊接材料选择合理，焊接线能量三层焊条采用Φ4.0，其余各层焊缝
双相不锈钢在室温下固溶体中控制适当时，焊接接头具有良好的采用焊条均为Φ4.0，（坡口及组对
奥氏体和铁素体约各占半数（双相综合性能。形式见图1）。由于焊接热循环的影
不锈钢2205铁素体含量应为30%～响，双相不锈钢焊接时要求与介质接
55%，典型值是45%左右），兼有两相3坡口型式触的焊道应先焊接，这一点与奥氏体
组织特征，它保留了铁素体不锈钢不锈钢焊接顺序的要求恰恰相反。
导热系数大、线膨胀系数小、耐点不锈钢熔透性焊缝，外部第一
蚀、缝隙及氯化物应力腐蚀的特点；层焊缝采用氩弧焊打底，其余焊层4工艺特点
具有奥氏体不锈钢韧性好、脆性转采用手工电弧焊填充盖面，直流反
变温度较低、抗晶间腐蚀、力学性能接。氩弧焊丝直径为Φ2.0，第二层（1）焊接时尽量选用小的热输
好的优点。
双相不锈钢比奥氏体不锈钢的
屈服强度高近1倍，同样的压力等
级条件下，可以节约材料。比奥氏
体不锈钢的线性热膨胀系数低，与
低碳钢接近。这使得双相不锈钢与
碳钢的连接较为合适，具有很好的
工程意义。常用的钢号有Cr18型、

Cr23（无M0）型、Cr22型。

2双相不锈钢的焊接性

双相不锈钢具有良好的焊接
性，焊接冷裂纹和热裂纹的敏感性
都较小。通常焊前不预热，焊后不
图1
热处理。由于有较高的氮含量，热

286200910287
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入量，即在保证焊接质量的前提下6.3焊口组对（2）根部焊接推荐使用钨极惰
采用小的焊接电流和较快的焊接速（1）焊口对接时与母材直接接性气体保护焊（TIG）的方法打底，打
度。触的工具、器具必须保证为不锈钢底最小高度为5mm。
（2）采用窄缝多道焊，层间温度材质的材料。（3）所有的内部角焊缝应使用
小于150℃，施焊过程中焊条不作横（2）焊口组对采用坡口定位块钨极惰性气体保护焊。
向摆动。来保证组对间隙、坡口定位块必须（4）钨极惰性气体保护焊时，根
（3）接触介质的焊缝要先焊，使采用与母材同材质的材料加工，并据材料厚度，输入热量应控制在
最后一道焊缝移至非接触介质面，用丙酮认真清洗。0.8Kj/cm～1.5Kj/cm，层间温度最
这样利用后道焊缝对先焊焊缝进行（3）组对完成后检查组对间隙，大为150℃摄氏度。焊接过程中输
一次热处理，使焊缝和热影响区的要求保证在规范的允许范围内，测入热量和层间温度应被监测和记
单相铁素体组织部分转为奥氏体组量工具必须使用不锈钢材料完成。录。对于多层焊缝，填充焊道的电
织。6.4焊接弧能量不得高于打底时的能量。其
（4）该焊接技术方法主要针对（1）焊接操作必须严格执行焊目的是使头道焊缝中得到最多的奥
双相不锈钢区别于普通钢材的一些接工艺评定后制作的焊接工艺规程氏体组分和铁素体组分之间的平
特点，制定了一系列双相不锈钢的中的各项要求。衡。同时在后续焊道的再加热下，
组对焊接质量保障措施，并配备相
关检测设备，量化双相不锈钢焊口表1焊接工艺评定采用的焊接工艺参数表

焊接施工中的一些控制指标，为保焊层/填充材料焊接电流（A）电弧电压焊接速度
证双相不锈钢焊接质量尊定了坚实焊接方法
焊道牌号直径极性电流（V）（nm/min）
的理论基础。
1氩弧焊ER2209Φ2.5正90～11023～26100～130

2手工电弧E2209Φ3.2反110～12526～28100～130
5焊接工艺参数
3手工电弧E2209Φ3.2反110～12526～28100～130

焊接工艺通常应规定焊接线4手工电弧E2209Φ3.2反110～12526～28100～130
能量范围和最高的层间温度。线能5手工电弧E2209Φ4反140～15028～32100～130
量为110Kj/cm～215Kj/cm，层间温6手工电弧E2209Φ4反140～15028～32100～130

度控制在150℃以下。鉴于此，焊7手工电弧E2209Φ4反140～15028～32100～130
接工艺评定采用的焊接工艺参数见
表1。

6焊接操作要点

6.1施工程序（见图2）
6.2坡口的准备
（1）焊件