影響焊接雙相不銹鋼管的主要因素有哪些

  自從雙相不銹鋼問世以來，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是焊接熱循環(huán)對焊接接頭組織的影響。無論是在焊縫區(qū)還是其他部分都有相變發(fā)生，這對焊件的性能，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展了相對較多的研究工作，主要集中在焊接工藝優(yōu)化及對接頭焊縫區(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氣體中氮的不同含量對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，但鐵素體含量對抗拉強度和伸長率的影響與氮含量的影響剛好相反。同樣的鐵素體相含量，母材的抗拉強度和伸長率均高于焊縫。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、焊接熱輸入對熱影響區(qū)沖擊韌性的影響

   與焊縫區(qū)不同，焊接時熱影響區(qū)的氮是不會發(fā)生變化的，它就是母材的氮，所以此時影響組織和性能的主要因素是焊接時的熱輸入。根據(jù)文獻，焊接時應(yīng)選擇合適的線能量。焊接時如果熱輸入太大，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影響到焊縫區(qū)的沖擊韌性，如板厚、接頭形式等。