双相不锈钢的焊接性及其焊接材料

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2205双相不锈钢的性能及焊接工艺

2205双相不锈钢的性能及焊接工艺双相不锈钢2205是第二代双相不锈钢，也称为标准双相不锈钢，成分特点是超低碳、含氮。

2205双相不锈钢是目前应用最为普遍的双相不锈钢，该钢具有高强度、高抗疲劳强度、低温韧性、耐孔腐蚀性、对应力裂纹不敏感等优点，广泛应用于海洋工程、化学工程领域的大型容器、管道。

2205双相不锈钢与奥氏体不锈钢相比具有较好的力学性能、耐蚀性及价格优势。

菲律宾马利万斯电厂的海水淡化系统管道采用的就是2205双相不锈钢。

1.2 2205双相不锈钢化学成分2205双相不锈钢与最初的双相不锈钢相比，进一步提高氮的含量，增强在氯离子浓度较高的酸性介质中的耐应力腐蚀和抗点腐蚀性能。

氮是强烈的奥氏体形成元素，加入到双相不锈钢钟，既提高钢的强度且不明显损伤钢的韧性，又能延缓和抑制碳化物的析出，使其焊接性能得到了大大的改善。

1.3 2205双相不锈钢的组织特点2205双相不锈钢在室温下固溶体中奥氏体和铁素体约各占半数，兼有两相组织特征。

它保留了铁素体不锈钢导热系数小、耐点蚀、缝隙及氯化物应力腐蚀的特点、又具有奥氏体不锈钢韧性好、脆性转变温度较低、抗晶间腐蚀、力学性能和焊接性能好的优点。

1.4影响焊接性因素分析（1）冷却速度的影响2205双相不锈钢在正常供货状态下大约具有50”％的铁素体和大约50％的奥氏体，但经过焊接后，接头刚凝固时的组织为单相铁素体，奥氏体是在接头温度低于1300℃后由铁素体逆变为奥氏体产生的。

它的数量除了与化学成份有关外，主要取决于冷却速度，冷却速度对γ相数量影响很大(见图1)，快速冷却焊缝的组织中α相的比例可能会超过80％，致焊缝韧性下降，氢脆敏感性增加。

（2）氮含量的影响早期的双相不锈钢没有得到普及，主要原因之一就是热影响区中铁素体含量过高。

2205双相不锈钢通过Creq/Nieq的控制，特别是氮含量的提高，保证热影响区有足够的奥氏体以维持必要的相平衡，从而使焊接性能得到改善，2205双相不锈钢采用Ar+N2混合气体作为钨极氩弧焊的保护气体，通过改变混合气体中N2的分压来影响焊缝中的含氮量。

S32750双相不锈钢焊接

S32750双相不锈钢焊接摘要：近年来，核电站建设得到了迅猛发展，在设计上也逐步优化改进，许多新型的材料不断应用到核电安装施工中，涉及到了这些新材料的焊接。

如双相不锈钢，因其有良好的抗晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀的性能，使用到海水介质环境中的管道，安装需焊接连接。

本文通过某核电站中的S32750双相不锈钢管安装中的焊接工艺的分析和应用，阐述了S32750双相不锈钢的焊接要点，为后续核电工程的安装提供借鉴作用。

关键词：双相不锈钢；焊接性；S32750；α相；γ相；核电1、双相不锈钢简介双相不锈钢（Duplex Stainless Steel），指具有铁素体（α相）+奥氏体（γ相）双相组织，且两相组织含量基本相当，较少相的含量一般至少也要达到30%的不锈钢。

在含C较低的情况下，一般Cr含量在18%～28%，Ni含量在3%～10%，有些钢还添加有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。

该类钢兼具了奥氏体和铁素体不锈钢的优点，保持了铁素体不锈钢的475℃脆性、导热系数高、具有超塑性、磁性、强度高等特点，也有比与奥氏体不锈钢更优良的耐腐蚀性能，特别是介质环境比较恶劣（如海水，氯离子含量较高）的条件下，双相不锈钢的抗点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀及腐蚀疲劳性能明显优于普通的奥氏体不锈钢。

由于其特殊的优点，在某些特殊环境，得到了越来越广泛的应用。

我国新标准GB/T 20878-2007《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》也加入了许多双相不锈钢牌号，如： 14Cr18Ni11Si4AlTi、022Cr19Ni5Mo3Si2N、00Cr25Ni7Mo4N等。

双相不锈钢按其化学成分，可分为四类：第1类属低合金型，代表牌号UNS S32304（23Cr-4Ni-0.1N），成分中不含Mo，耐点蚀当量PREN值为24-25，在耐蚀性能可代替ASTM304或316。

第2类属中合金型，代表牌号是UNSS31803（22Cr-5Ni-3Mo-0.15N），PREN值为32-33，其耐蚀性能介于ASTM 316L和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间。

双相不锈钢2205及焊接技术

双相不锈钢2205及焊接技术双相不锈钢2205双相不锈钢2205由瑞典AvestaPolarit公司生产,商业牌号是2205CodePlusTow,已纳入ASTM和ASME的A240和A480中,UNS编号为S32205,属于第二代双相不锈钢。

2205CodePlusTow与UNS编号为S31803的同种双相不锈钢2205有所不同,它提高了氮含量的下限,并通过有害金属相析出测试。

2205CodePlusTow具有更高的强度、耐蚀性和焊后冶金稳定性,焊接接头易于获得平衡的两相组织,高氮含量更有效抑制有害金属相的析出,这对焊接是非常有利的。

1 材料特性1.1 成分特点第二代双相不锈钢一般称为标准双相不锈钢,成分特点是超低碳、含氮,其典型成分为22%Cr+5%Ni+0.17%N(见表1)。

与第一代双相不锈钢相比,2205进一步提高氮含量,增强在氯离子浓度较高的酸性介质中的耐应力腐蚀和抗点蚀性能。

氮是强烈的奥氏体形成元素,加入到双相不锈钢中,既提高钢的强度且不显著损伤钢的塑韧性,又能抑制碳化物析出和延缓σ相形成。

1.2 组织特点双相不锈钢在室温下固溶体中奥氏体和铁素体约各占半数(双相不锈钢2205铁素体含量应为30%～55%,典型值是45%左右),兼有两相组织特征,见图1。

它保留了铁素体不锈钢导热系数大、线膨胀系数小、耐点蚀、缝隙及氯化物应力腐蚀的特点;又具有奥氏体不锈钢韧性好、脆性转变温度较低、抗晶间腐蚀、力学性能和焊接性能好的优点。

图1 2205DSS 板材典型显微组织1.3 性能特点在性能上的突出表现是屈服强度高和耐应力腐蚀。

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。

使得双相不锈钢与碳钢的连接较为合适,这有很大的工程意义。

锻压及冷冲成型性不如奥氏体不锈钢。

双相不锈钢2205的机械性能见表2。

2 焊接性双相不锈钢2205具有良好的焊接性,焊接冷裂纹和热裂纹的敏感性都较小。

双相钢的焊接

1、焊接性分析
1.4线能量和层间温度
在焊接双相钢时 ,线能量的选择应非常慎重
一方面 ,因为高温时 N在 α相中的溶解度增加 ,冷却速度过快时 ,溶解度下降而形成氮化物 Cr- N,虽然少量的 Cr- N对焊缝性能影响不大 ,但如果它们处于接近表面的晶粒中时就必然因 Cr与N的结合而引起局部的贫铬现象 ,其耐腐蚀性能将下降 ,因此线能量不宜用得太小 ,特别是厚壁容器散热快 ,更应注意另一方面 ,如果线能量太大 ,会形成金属间沉淀相 ,铁素体可能会出现 σ、п、λ相等转变 ,接头的塑韧性大大下降。
控制值
线能量 0 . 2～ 1 . 5k J/mm 层间温度宜控制在 1 50℃以下
休息时间……
主要内容
1、焊接性分析 2、焊接工艺 3、焊接工艺评定及试验
2、焊接工艺
2.1一般准则焊接工艺重点使在“红热”温度范围的停留时间最短焊前清理（灰尘，油污，油脂，油漆和任何形式的水份）接头设计保证焊透，避免未熔合．（保证焊接区厚度或间隙均匀）预热－不推荐（均匀加热到95℃去除湿气）热输入与层间温度（焊接性分析中已描述，可以考虑焊后急冷）
2、焊接工艺
2.1 一般准则焊后热处理（不需进行消应力热处理，可进行固溶处理1050～1100＋水淬）相平衡（通常认为铁素体的含量≧25%时，性能优越）异种钢的焊接与其他双相钢焊接，采用Ni含量比母材高的双相钢填充焊丝与奥氏体钢焊接，低碳和Mo含量介于二者间的奥氏体不锈钢填充焊丝与碳钢，低合金钢的焊接可使用E309L 2.2 GTAW 设备(直流正接，电极2%钍钨极．将电极研磨成顶角为30到60度) 填充金属（Ni约比母材高2%～4%,N含量略低）保护（Ar+2%N2,避免O2,CO2,H2．在启弧前和收弧后均要进行保护）工艺参数避免采用焊接技巧弥补坡口缺陷．在焊接区内启弧根部焊道最好采用间断焊焊炬保值垂直

S32750双相不锈钢焊接工艺试验研究

S32750双相不锈钢焊接工艺试验研究一、引言双相不锈钢是一种性能优异的材料，被广泛应用于化工、海洋工程、石油和天然气工业等领域。

S32750双相不锈钢具有良好的耐腐蚀性和强度，因此在许多领域都有着重要的应用价值。

S32750双相不锈钢的焊接工艺一直是研究的热点之一，因为焊接过程中易产生焊接裂纹和热影响区软化等问题，严重影响了焊接接头的性能。

本文旨在通过焊接工艺试验研究，得出S32750双相不锈钢的最佳焊接工艺参数，提高焊接接头的质量和性能。

二、S32750双相不锈钢的特点及焊接工艺难点S32750双相不锈钢具有较高的强度和韧性，具有优异的耐蚀性和耐热性，因此在高温、高压、腐蚀性环境下有着广泛的应用。

S32750双相不锈钢的焊接工艺存在一些难点，主要包括以下几点：1. 焊接裂纹：在焊接S32750双相不锈钢时，容易出现热裂纹、固态相变裂纹和冷裂纹等裂纹缺陷，严重影响焊接接头的质量和性能。

2. 热影响区软化：S32750双相不锈钢在焊接过程中易产生热影响区软化现象，导致焊接接头的强度和韧性降低，影响其耐久性能。

3. 残余应力：焊接后会在焊接接头和热影响区产生残余应力，如果不能有效控制残余应力，容易导致焊接接头开裂或失效。

以上问题都需要通过合理的焊接工艺来解决，因此研究S32750双相不锈钢的最佳焊接工艺参数对提高焊接接头的质量和性能至关重要。

三、S32750双相不锈钢焊接工艺试验研究1. 实验材料和设备本次焊接工艺试验研究选用了S32750双相不锈钢板材作为实验材料，板厚为8mm。

实验设备主要包括氩弧焊接机、数控火焰切割机、电气万用表、焊接试验台等。

2. 实验方案本次实验通过正交试验设计，选取焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接气体流量等因素，建立不同水平的试验方案，共设计了16组试验方案。

采用金相显微镜、扫描电镜等测试设备对焊缝的组织结构、断口形貌等进行分析，同时进行力学性能测试，对焊接接头的强度和韧性进行评估。

双相钢的特性以及焊接要点

双相钢的特性以及焊接要点中国石化集团南京化学工业有限公司化机厂尤广伟董安霞摘要：随着双相钢在化工、石化加工、造纸、海上作业等行业的广泛应用，南化机厂近年来也承制了很多双相钢材料的设备，包括换热器、反应釜、塔器等。

同时，我们在工作过程中对双相钢焊接性的了解与焊接工艺参数的摸索与控制方面也积累了一点经验，本文进行了简要说明。

关键词：双相钢；特性；焊接一双相钢简介由于现代工业技术的发展，传统的奥氏体不锈钢经常遭到晶间腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等局部腐蚀的破坏，双相不锈钢在上述腐蚀类型中表现出了某些优越性。

在铁基固溶体组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，但最少相的含量必须达到30%以上的钢称双相不锈钢。

奥氏体接头有良好的塑性和韧性，但是导热性能差，线膨胀系数大，焊接应力和变形都比较大；普通铁素体不锈钢导热性能和线膨胀系数都小于奥氏体不锈钢，并且有较高的强度及耐氯离子应力腐蚀性能，但是塑性较差，并存在475℃脆化和δ相析出脆化以及高温晶粒粗化脆化现象。

双相钢的开发正是集中了奥氏体和铁素体的优点并最大限度地减少了两相的缺点。

性能最好的双相钢成分是铁素体的含量在60%-40%，奥氏体的含量在40%-60%之间，任何一种机体的大幅度减少都会造成双相钢的性能减弱。

二双相钢的化学成分和性能（一）双相钢力学性能及影响因素双相钢力学性能的影响因素主要有合金元素、晶粒度以及相比例等。

由表二中可以看出：双相不锈钢的屈服强度是奥氏体不锈钢的2～3倍，SAF2507钢的屈服强度比其他双相不锈钢的高原因在于氮元素的强化作用。

而在奥氏体不锈钢的内部晶粒之间有更多的滑移面，所以它的延伸率明显高于双相不锈钢。

在双相钢中的主要合金元素Cr、 Ni、 Mo、 N等对钢的各项性能都起到了很重要的作用。

1 化学成分（见表二）：钢的抗点蚀和缝隙腐蚀能力主要由Cr、Mo和Ni元素含量决定，用来衡量这种抗腐蚀性能的指数就是PREN 值（抗点蚀当量），PREN=Cr%+3.3Mo%+16N%。

S32750双相不锈钢焊接工艺试验研究

S32750双相不锈钢焊接工艺试验研究S32750双相不锈钢是一种具有优良耐蚀性和强度的不锈钢材料，广泛应用于化工、海洋工程、石油和天然气开采等领域。

由于其特殊的化学成分和组织结构，S32750双相不锈钢的焊接工艺一直是工程技术中的难点之一。

本文旨在通过对S32750双相不锈钢焊接工艺的试验研究，探讨其焊接特性、影响因素和优化方法，为工程实践提供参考。

一、S32750双相不锈钢的特性及应用S32750双相不锈钢是一种具有超高强度和耐蚀性的不锈钢材料，其主要成分包括铬、镍、钼、氮和铁等元素，具有较高的抗拉强度和良好的耐蚀性，广泛应用于化工设备、海洋工程、石油和天然气开采等领域。

二、S32750双相不锈钢焊接工艺的难点S32750双相不锈钢的焊接工艺一直是工程技术中的难点之一，主要表现在以下几个方面：1. 焊接变形和裂纹：S32750双相不锈钢具有较高的强度和硬度，容易在焊接过程中产生变形和裂纹。

2. 焊接气孔和夹杂：S32750双相不锈钢的氮含量较高，易在焊接过程中产生气孔和夹杂。

3. 金相组织不稳定：S32750双相不锈钢在焊接后易出现相变和析出相，影响焊缝和热影响区的性能。

三、S32750双相不锈钢焊接工艺试验研究为了解决S32750双相不锈钢焊接工艺中的难点，我们进行了一系列的焊接工艺试验研究，主要包括焊接材料的选择、焊接工艺参数的优化和焊接接头的设计等方面。

3. 焊接接头的设计针对S32750双相不锈钢的特性和难点，我们设计了不同类型的焊接接头结构，包括对接接头、搭接接头和角接头等。

通过对不同接头结构的试验比对，找到了适合S32750双相不锈钢的焊接接头结构。

四、S32750双相不锈钢焊接工艺试验研究的结果与分析通过焊接工艺试验研究，我们得到了一系列关于S32750双相不锈钢焊接工艺的重要结果和分析：1. 焊接材料的选择：选择了适合S32750双相不锈钢的焊接材料，包括焊条、焊丝和焊剂等。

双相不锈钢焊缝金属中铁素体含量

双相不锈钢焊缝金属中铁素体含量双相不锈钢焊缝金属中铁素体含量1. 简介在现代工业中，焊接技术是一项非常重要的工艺，其中双相不锈钢焊缝的质量是焊接成功的关键之一。

双相不锈钢是一种特殊的不锈钢，具有良好的强度和耐腐蚀性能，因此在许多领域得到广泛应用。

然而，焊接过程中的铁素体含量对双相不锈钢的性能有重要影响。

本文将深入探讨双相不锈钢焊缝中铁素体含量的意义、影响因素以及对焊缝性能的影响。

2. 双相不锈钢与铁素体双相不锈钢是由铁素体和奥氏体两种组织相共存而形成的一种特殊不锈钢。

铁素体是一种体心立方的晶体结构，具有高强度和耐腐蚀性能，而奥氏体则是一种面心立方的晶体结构，具有良好的塑性和耐腐蚀性能。

铁素体和奥氏体的比例直接影响双相不锈钢的性能，因此焊接过程中的铁素体含量的控制至关重要。

3. 影响双相不锈钢焊缝中铁素体含量的因素在双相不锈钢焊接过程中，铁素体含量受到多种因素的影响。

以下是一些重要的影响因素：3.1 焊接工艺参数焊接工艺参数包括焊接电流、焊接速度和焊接温度等。

这些参数的调整可以对焊缝中铁素体含量产生明显影响。

增加焊接电流和焊接温度会促使铁素体的形成，从而增加焊缝中的铁素体含量。

3.2 钢材成分不同型号的双相不锈钢具有不同的成分，其中包括铁素体和奥氏体的相对比例。

这些成分的不同会直接影响焊缝中铁素体含量的形成。

在选择适合的双相不锈钢材料时，需要考虑其铁素体含量以及焊缝中的铁素体含量。

3.3 焊接热循环焊接热循环指焊接过程中的热量输入和冷却速度。

热循环会对焊缝中铁素体的形成和转变产生影响。

快速冷却会促使奥氏体转变为铁素体，从而增加焊缝中的铁素体含量。

4. 双相不锈钢焊缝的性能影响焊缝中铁素体含量的变化直接影响双相不锈钢焊缝的性能。

以下是一些常见的性能影响：4.1 强度焊缝中铁素体含量的增加会导致焊缝的强度增加。

由于铁素体具有较高的强度，因此含量越高，焊缝的强度越高。

4.2 耐腐蚀性双相不锈钢的耐腐蚀性能与铁素体和奥氏体的比例相关。

双相不锈钢焊接知识

2)具有良好的抗点蚀和缝隙腐蚀性能，优于奥氏体不锈钢； 3)有良好的耐腐蚀疲劳和耐磨损腐蚀性能；
4)综合力学性能好。有较高的强度（包括疲劳强度），屈服强度是普通Cr-Ni奥氏体不锈钢的2倍；
5)焊接性好，热裂倾向小。一般不需要焊前预热和焊后热处理，
可与18-8型奥氏体不锈钢及碳钢进行异种钢焊接； 6) 低铬（ωCr18%）的双相不锈钢热加工温度范围比 18-8 型奥氏
例如：700℃下冷速为70℃/s时，含N量0.130%的钢，HAZ中α含量达85%；含N量0.396%的钢，HAZ中α含量仅43%。仍能保持满意的
力学性能和耐腐蚀性能。
Φ（α）为85%
Φ（α）为43%
不同N含量双相不锈钢的HAZ组织
结论：含 N 量较高的双相不锈钢采用低热输入的焊接
工艺，不会对HAZ 组织产生不良影响，且无需进行焊后固溶退火处理。
σ相析出双相不锈钢焊接接头有析出σ相脆化的可能,σ相是铬和铁的金属间化合物,它的形成温度范围600~1 000℃。不同钢种形成σ相的温度不同,如 00Cr18Ni5Mo3Si2钢在800~900℃,而双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3CuN在 750~900℃形成, 850℃最敏感。形成σ相需经一定的时间，一般1~2min萌生， 3~5min σ相增多并长大，因此，焊接时应采用小热量输入,快速冷却。消除应力处理时,采用较低的温度,如550~600℃为宜。这样可以防止σ相的产生。
根据成分和PREN值分类： ⑴ 低合金型， 23%Cr 无 Mo 双相不锈钢： Cr:23% Ni:4% N:0.1-0.2% Mo:3% N:0.14-0.17% PREN=24～25 PREN=30～36 ⑵ 中合金型， 22%Cr 标准双相不锈钢： Cr:22% Ni:5-5.5% ⑶ 高合金型， 25%Cr+(0-2.5%)Cu 双相不锈钢： Cr:25-27% Ni:4-7% Mo:1.5-3.3% N:0.15-0.25% PREN=32～40 ⑷ 25%Cr超级双相不锈钢：Cr:25-26% Ni:6-7% Mo:3.5-4% N:0.25-0.28% PREN>40

双相不锈钢的焊接

50年代：苏联开发含稳定元素钛的双相不锈钢，德、法、英、日等国也相继开发出双相不锈钢；
60年代：瑞典开发出最具代表性的第一代双相不锈钢——超低碳（≤0.03%）双相不锈钢，3RE60钢，使焊接接头塑性、韧性和耐腐蚀性显著改善。
70年代：开发出第二代双相不锈钢，即在超低碳的基础上含氮双相不锈钢，并含有钼、铜、硅等耐蚀性元素。包括18Cr型、 22Cr型及25Cr型，如瑞典开发的SAF2205等。
双相不锈钢的主要应用领域
(1)中性氯化物环境
双相不锈钢在中性氯化物环境中应用广泛，在加工制造过程中，通常使用少量的含有氯离子的溶液作为冷却水，从而导致普通的奥氏体不锈钢(例如 AISI 304/316)有产生应力腐蚀的倾向，而双相不锈钢可以很好的解决这一问题，尤其适用于由孔蚀引起的应力腐蚀开裂的环境。衡量耐腐蚀性的好坏通常用孔蚀当量指数 PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%表示，其中双相不锈钢 PRE 值大于 24，而奥氏体 PRE 小于 20。
这样可以防止双相不锈钢固溶处理及相和475脆性的温度范围2205双相钢及2507等超级双相钢00cr25ni7mo3cun固溶温度0251100空气氧化起皮温度相形成温度60010006001000475脆化温度30052也存在475脆性但不如铁素体不锈钢那样敏感双相不锈钢中的铁素体在300525长期保温会析出高铬475最敏感使双相钢脆化由于相析出时间较长故对一般焊接影响不大但应限制双相不锈钢的工作温度不高于250
焊缝室温组织预测： ⑴ Schaeffler图：
铁素体含量的精度±4% ⑵ DeLong图：
铁素体含量的精度±2% ⑶ WRC1992组织图
—美国焊接研究委员会推荐
Creq=Cr%+Mo%+1.5×Si%+0.5×Nb% Nieq=Ni%+30×C%+30×N%+0. 5×Mn%

双相钢焊接技术

双相钢焊接技术双相钢焊接技术摘要：双相钢具有奥氏体不锈钢的良好焊接性和铁素体不锈钢较高的强度、良好的抗H2S和氯化物腐蚀性能，被广泛采用。

本文结合我公司承建的神华宁煤烯烃气化装置双相钢A790UNSS的应用，论述了双相钢的焊接工艺。

1.前言A790UNS由奥氏体相和铁素体相组成，其中F-A各占50%。

它具有高强度、良好的韧性、良好的焊接性和抗点腐和氯化物腐蚀能力好等优点，被石油炼化、煤化工广泛采用。

焊接是不均匀的加热过程，双相钢在熔融状态下呈铁素体相。

随着温度的降低，发生铁素体向奥氏体转变。

如果冷却速度过快，铁素体来不及向奥氏体转变，造成铁素体含量偏高。

如果冷却速度过慢，将会引起焊接热影响区铁素体晶粒长大以及C-N化合物等有害相的析出，给焊缝冲击韧性造成影响。

因此，双相钢焊接的要点是如何控制各相所占比例。

2.双相钢焊接性A790UNSS具有良好的焊接性，焊接冷裂纹及热裂纹敏感性小。

焊前不需要预热，焊后不需要热处理。

3.双相钢焊材选用要获得合格的焊缝金属相比例，合理选用焊材是关键。

因为双相钢兼有奥氏体钢与铁素体钢的双重性能，我们依据母材金属化学成分、强度匹配来选择焊材。

但要想保证奥氏体相的比例，选择合适的化学成分是非常重要的。

A790UNSS主要化学成分如表1所示：表1化学成分(%)C 0.010Mn 1.79P 0.025S 0.001Si 0.56Cr 22.50Ni 5.70Mo 3.10N 0.16由于双相钢发生的是铁素体向奥氏体转变，为了保证双向钢中奥氏体的含量，将固奥氏体元素Ni含量高于母材。

为此，我们选用了国产金威焊材E2209-16，其主要的化学成分如表2所示：表2化学成分(%)C 0.034Mn 1.23P 0.023S 0.010Si 0.36Cr 22.93Ni 9.09Mo 3.42N 0.1144.焊接工艺评定4.1 我公司承建的气化工程双相钢规格较多，厚度范围为6.02～38mm。

双相不锈钢的焊接技巧和要点

双相不锈钢的焊接技巧和要点简介双相不锈钢是一种高强度和耐腐蚀性能良好的材料，其焊接过程需要一些特殊的技巧和注意事项。

本文将介绍一些双相不锈钢的焊接技巧和要点，以帮助焊接人员提高焊接质量和效率。

选择合适的焊接方法双相不锈钢的焊接可以采用多种方法，如TIG焊、MIG/MAG 焊、电弧焊等。

选择合适的焊接方法取决于具体焊接条件和要求。

通常情况下，TIG焊是首选方法，因为其焊接质量较高、焊缝外观美观。

注意预热和间隙控制双相不锈钢的焊接过程中，预热和间隙控制是重要的技巧。

预热可以帮助减少焊接变形和晶间腐蚀的风险，提高焊接接头的强度。

合适的间隙控制可以确保焊接质量和焊缝的完整性。

使用合适的电流和电压选择合适的电流和电压是双相不锈钢焊接中的关键。

过高的电流和电压会导致焊接区域过热，产生气孔和裂纹。

而过低的电流和电压则可能导致焊接不充分，影响焊缝质量。

根据焊接规范和试验结果确定合适的电流和电压范围。

使用适合的焊接材料双相不锈钢的焊接通常需要使用相同或相似成分的焊接材料，以确保焊接接头的性能和腐蚀性能与基材一致。

同时，选择合适的焊接材料可以有效降低焊接变形和裂纹风险。

控制焊接速度和焊接参数在焊接双相不锈钢时，控制焊接速度和焊接参数是非常重要的。

过高的焊接速度可能导致焊缝质量不佳，而过低的焊接速度则可能引起过热和热影响区过大。

根据焊接试验和经验，控制合适的焊接速度和参数，以获得最佳的焊接质量。

注意焊后处理焊接完成后，及时进行焊后处理是确保焊接质量的重要环节。

焊后处理包括去除焊渣、清理焊缝、消除应力、进行表面处理等。

正确的焊后处理可以提高焊接接头的性能和耐腐蚀性。

结论双相不锈钢的焊接需要一些特殊的技巧和要点，我们应该选择合适的焊接方法，注意预热和间隙控制，使用适合的电流和电压，选择合适的焊接材料，控制焊接速度和焊接参数，以及进行正确的焊后处理。

通过遵循这些技巧和要点，我们可以提高双相不锈钢焊接的质量和效率。

以上为双相不锈钢的焊接技巧和要点，希望能对您有所帮助。

双相不锈钢的焊接工艺

双相不锈钢的焊接技术及工艺要求1. 双相不锈钢的特性1.1双相钢亦称奥氏体—铁素体不锈钢，一般认为其铁素40%~60%，其余奥氏体.1.2双相金属组织具有较高的强度和抗腐蚀能力。

1.3双相钢在整个焊接过程容易形成焊缝及热影响区的相位变化。

1.4双相钢物理性能:1.4.1热传导性：碳钢—47; CrNi 钢—15；双相钢—141.4.2．热膨胀：碳钢—12; CrNi钢—17：双相钢—131.5 双相钢中铁索体含量:1.5.1 F<25％：强度下降，抵抗应力腐蚀开裂能力下降。

1.5.2 F>60—70％：降低抗点蚀能力及韧性，增强抗氢致延迟裂纹2. 焊接材料的选用2.1为了确保焊缝焊后奥氏体—铁素体比例的平衡，双相钢的焊接通常选用铬镍含量比母材略高的双相填充金属。

2.2不得采用与母体金属成分一致的焊接材料焊接或母体材料自熔焊接，否则，会造成焊缝金属的双相不平衡，从而导致金属镍过量稀释、铁素体含量过高。

2.3需采用高一级的焊材,应用奥氏体元素（Ni, N）来超合金化。

如母材为2205双相不锈钢的焊接材料一般选用焊材成分为“2309”的牌号。

2.4两种双相不锈钢同种钢焊接的焊丝与焊条见表：(仅供参考)3. 坡口的设计和加工3.1双相钢对接接头坡口的设计、加工应满足焊缝充分焊透又不能烧穿的要求，坡口的设计应避免小角度。

3.2双相钢的焊接都应开坡口、留间隙、加填充金属焊接，禁止焊缝自熔焊接和同材质填充材料焊接。

3.3双相钢焊接时钢水的流动性和润湿性比一般奥氏体钢差，所以，双相钢坡口角度比一般奥氏体钢的坡口角度要大一些，建议手工焊接一般坡口角度30o ~35o ,机械焊接坡口角度一般为35o ~40o .3.4双相钢焊缝坡口一般采用等离子切割+软质砂轮打磨的加工方法加工成形。

双相钢典型坡口形式及匹配焊接方法见下例图示。

焊接方法：SMAW 、FCAW 焊接方法：SAW 焊接方法：FCAW 、FCAW+ SAW 、 FCAW+ SMAW5≤t ≤20mm 5≤t ≤20mm 5≤t ≤20mmA=2.0-2.5 mm B=4~6mm A=4-6 mm B=1.5-2.0mm B=1.5~2.0mm3.5双相钢与CCS异种钢的对接焊缝坡口型式根据双相钢而定。

双相不锈钢焊缝金属中铁素体含量

双相不锈钢焊缝金属中铁素体含量分析双相不锈钢是一种特殊的不锈钢材料，具有优异的耐腐蚀性能和良好的机械性能。

在双相不锈钢的焊接过程中，焊接接头区域的组织和性能对整个焊接材料的性能起着至关重要的作用。

其中，铁素体的含量是评价焊接接头质量的重要指标之一。

一、双相不锈钢简介双相不锈钢是一种含有铁素体和奥氏体两种组织的不锈钢材料。

铁素体具有良好的强度和耐腐蚀性能，而奥氏体具有良好的塑性和韧性。

双相不锈钢具有优异的综合性能，被广泛应用于化工、海洋、核电等领域。

二、铁素体含量与焊接质量在双相不锈钢的焊接过程中，焊接接头区域的铁素体含量对焊接质量有着重要的影响。

一般来说，焊接接头区域的铁素体含量过高或过低都会导致焊接接头的性能下降，甚至发生裂纹、变形等焊接缺陷。

合理控制焊接接头区域的铁素体含量对焊接质量至关重要。

三、铁素体含量的检测方法1. 金相显微组织分析通过金相显微组织分析，可以直观地观察焊接接头区域的铁素体含量。

一般来说，铁素体呈现出暗染或黑色，而奥氏体呈现出亮染或白色。

通过金相显微组织分析，可以准确地评估焊接接头的铁素体含量。

2. 铁素体含量的计算铁素体含量可以通过化学成分分析和相图法来计算。

化学成分分析是通过分析焊接接头区域的化学成分，计算铁素体的含量。

相图法则是根据双相不锈钢的相图，结合焊接接头区域的化学成分，来计算铁素体的含量。

四、个人观点和总结在双相不锈钢焊接中，合理控制焊接接头区域的铁素体含量对焊接质量至关重要。

为了确保焊接接头的性能，需要通过金相显微组织分析和铁素体含量的计算来评估铁素体含量。

合理的铁素体含量不仅能够保证焊接接头的综合性能，还能够提高焊接接头的耐腐蚀性能和机械性能。

通过本文对双相不锈钢焊缝金属中铁素体含量的分析，相信读者对该主题有了更深入的了解。

在实际工程项目中，合理控制焊接接头区域的铁素体含量，将对焊接质量产生积极的影响。

双相不锈钢焊缝金属中铁素体含量的分析是焊接工艺中非常关键的一环，它对于确保双相不锈钢焊接接头质量起着决定性的作用。

2205双相不锈钢复合钢板的焊接

中国石油集团的下属单位海南福山油田计量站集输管道工程建设中,设计单位在站场设计中使用了很多的新材料。

最有代表性的是2205双相不锈钢复合钢板在容器中的使用。

容器用钢板主要规格为: (3+12)m m、(3+16)mm、(3+20)m m的2205+16MnR不锈钢复合钢板。

海南福山油田计量站是中石化集团河南油田生产压力容器的专业厂家,具有A R2、A R3的容器生产和施工资质。

但是对2205双相不锈钢复合钢板的使用还是第一次,即常说的三新产品生产新材料、新技术、新工艺。

我就容器生产着重对使用(3+16)m m/2205+16MnR 不锈钢复合钢板的容器焊接过程做介绍。

12205双相不锈钢复合钢板的简介1.1性能特点2205双相不锈钢复合钢板是以双相不锈钢为复层的复合钢板。

其基层选用了16MnR钢板,这种钢板强度和刚度好,价格便宜;复层选用2205双相不锈钢板来满足耐腐蚀性,是在奥氏体不锈钢的基础上提高铬的含量及加入其他铁素体形成元素而形成的一种优良的不锈钢,在固溶组织中铁素体与奥氏体相的体积各占50%左右。

双相不锈钢具有良好的韧性、强度和可焊接性。

由于钢中Cr与Ni 的当量比值适当,在高温加热后仍然保留有较大的又可使二次奥氏体组织在冷却中生成,结果钢中奥氏体相当量不低30%-40%,因而具有良好的耐腐蚀性。

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。

热膨胀系数低,与低碳钢接近,使双相不锈钢与碳钢的连接较为合适,其使用性能优良。

与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢具有导热性能好的优点,因此不会产生很大的残余应力,具有更高的抵抗热裂纹的能力,故双相不锈钢可以采用大线能量焊接,最大的层间温度在150℃。

具有良好的焊接性,焊接冷裂纹和热裂纹的敏感性都小。

通常焊前不预热,焊后不热处理,由于有较高的氧含量,热影响区的单相铁素体化倾向较小。

焊接的主要问题不在焊缝,而在热影响区,因为在焊接热循环作用下,热影响区处于快冷非平衡态,冷却后总要保留更多的铁素体,从而增大了腐蚀倾向和氢致裂纹的敏感性。

双相不锈钢S焊接工艺评定报告

双相不锈钢S焊接工艺评定报告一、引言二、实验方法1.实验材料使用双相不锈钢板材作为实验材料，板厚为3mm，规格为300mm×200mm。

2.焊接参数采用TIG氩弧焊工艺，焊丝直径为1.6mm，焊接电流为100A，焊接速度为20mm/min。

3.实验步骤首先进行表面处理，将双相不锈钢板材进行清洗和抛光，以确保焊接区域的干净和光滑。

然后将焊接样品固定在焊接平台上，进行焊接工艺评定。

焊接完成后，对焊缝进行断面金相组织观察和宏观观察，并进行力学性能测试。

三、实验结果1.焊接外观经过焊接后，双相不锈钢的焊缝外观整齐、美观，无焊接缺陷和明显的裂纹。

2.焊缝金相组织焊缝金相组织为铁素体和奥氏体的共存结构，奥氏体以网状分布在铁素体基质中。

焊缝边缘区域存在一定的过渡区，金相组织呈现出从铁素体向奥氏体逐渐增多的趋势。

3.力学性能测试焊接样品的拉伸强度达到了XXXMPa，屈服强度为XXXMPa，延伸率为XX%。

测试结果表明，焊接后的双相不锈钢具有较高的强度和良好的延伸性能。

四、分析与讨论双相不锈钢在焊接时，由于其铁素体和奥氏体的共存结构，使得其具有良好的焊接性能。

焊缝金相组织的观察结果与理论预期相符，说明焊接工艺参数的选择合理。

通过力学性能测试，焊接样品的强度和延伸性能满足了工艺评定的要求。

五、结论本次实验对双相不锈钢S焊接工艺进行了评定，实验结果表明该工艺具有较好的焊接性能。

通过焊缝金相组织观察和力学性能测试，证明焊接后的双相不锈钢焊缝具有良好的强度和延伸性能。

在实际工程应用中，可根据具体要求优化焊接参数，进一步提高焊缝质量。

2205双相不锈钢焊接、热处理、金相分析论文

1 前言双相不锈钢发展应用开始于20世纪30年代，至今已发展了三代双相不锈钢。

第一代双相不锈钢：(1) 以美国在20世纪40年代开发的AISI329钢为代表，含高Cr、Mo，耐局部腐蚀性能好，但含碳量较高（C≤0.10%），焊接后其接头耐腐蚀性和韧性都较差，使钢在应用上受到限制，只适用于铸锻件。

(2) 日本在美国329钢基础上降低了含碳量，开发了SUS329J1钢，可作为焊接用钢。

(3) 60年代中期，瑞典开发了著名的3RE60钢，特点是超低碳，含Cr量为18%。

焊接及成型性能良好，使之成为第一代双相不锈钢的代表钢种。

第二代双相不锈钢：(1) 20世纪80年代瑞典先开发了不含Mo的超低碳型双相不锈钢。

代表钢种为SAF2304钢。

(2) 而后在第一代双相钢的基础上开发了含氮的超低碳型双相不锈钢。

典型钢种是瑞典开发的SAF2205钢，使双相钢应用范围很广。

第三代双相不锈钢：(1) 20世纪50年代后期发展了超级双相不锈钢，其特点是含碳量低（≤0.03%）含Mo、N量高（Mo约为4%，N约为0.3%）；钢中铁素体含量达到40~45%；具有优良的抗点蚀能力，其PRE值大于40。

代表钢种为SAF2507钢。

双相不锈钢作为一种特殊的不锈钢材料，正在被日益广泛地应用于压力容器等相关的设备中。

双相不锈钢与奥氏体不锈钢相比，在抗晶间腐蚀、腐蚀、点蚀、间隙腐蚀，特别是抗氯化物导致的应力腐蚀开裂方面具有绝对的优势。

在石油、化工领域里应用前景非常远大。

如表1-1所示为部分双相不锈钢的牌号与化学成分[1]。

表1-1 部分双相不锈钢的牌号与化学成分数据来源：2004年2月《焊接设备与材料[J].焊接技术》2 双相不锈钢双相不锈钢系指不锈钢中既有奥氏体（α），又有铁素体（γ）组织结构的钢种，而且此二相组织要独立存在，且含量较大。

一般认为，在奥氏体基体上有≥15%铁素体或在铁素体基体上有≥15%的奥氏体，均可称为奥氏体+铁素体双相不锈钢，本文简称为双相不锈钢。

s22053双相不锈钢焊接性及焊接技术研究

工程技术?105?s22053双相不锈钢焊接性及焊接技术研究赵承先孙增军孙华东中国石油天然气第七建设有限公司山东青岛266555摘要针对s22053双相不锈钢性能特点研究了采用不同焊接方法对s22053双相不锈钢焊接接头金相组织相比例力学性能和耐蚀性的影响的相关实验通过实验表明采用不同焊接方法得到的焊接接头的铁素体和奥氏体两相比例稍有不同焊接接头的力学性能耐蚀性也存在差异这对实际生产中双相钢的焊接具有一定的指导意义
2.4
8
8-12
10-15
10.2
鹄极气体保护焊厚度:12mm板对接立焊
DC EN
2.4
8
8-12
10-15
12.3
DC EN
2.4
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10.2
DC EN
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DC EN
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8
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10.2
曲试验、低温冲击等试验，各项试验指标都达到了技术条件
0.49
1.08
0.002
0.024
22.25
5.74
3.16
0.15
0.05
/
ER2209
0.023
0.47
1.50
0.001
0.022
23.05
8.50
3.00
0.165
0.16
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E2209 - 15
0.032
0.27
1.20
0.005
0.023
22.68
8.68