双相不锈钢的焊接

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双相不锈钢焊接工艺要点

双相不锈钢焊接工艺要点

双相不锈钢焊接工艺要点
双相不锈钢是一种具有很高的耐腐蚀及耐热性能的材料,所以在
工业领域中得到了广泛应用。

焊接是双相不锈钢的常见加工方法之一,下面介绍几个双相不锈钢焊接工艺的要点。

1. 焊接前的预处理:在双相不锈钢板材或管道上进行焊接前,
必须进行严格的加热处理。

预处理温度一般在1000℃以上,时间要根
据板厚、孔径大小、管子长度等因素来确定。

2. 焊接设备:在进行双相不锈钢焊接时,需要使用直流电弧焊
机和专门针对双相不锈钢的焊丝。

其焊丝的成分应该与基材成分一致,以保证焊接质量。

3. 焊接位置:焊接双相不锈钢时,大部分情况下采用横向焊接
的方式。

如果采用竖直位置焊接,需要加大电弧电流和电弧长度,以
保证焊接质量。

4. 焊接工艺:推荐采用氩弧焊接法进行双相不锈钢的焊接,其
中采用保护气体是关键。

氩气压力一般在0.2~0.4MPa之间,其流量大
小应该根据想要达到的焊接速度来调整。

综上所述,焊接双相不锈钢有以下几个要点:焊接前的预处理、
使用专门的设备和材料、适当选定焊接位置和采用氩弧焊接法。

只有
在严格遵守这些要点的前提下,才能够保证焊接质量以及双相不锈钢
的使用寿命。

双相不锈钢焊接

双相不锈钢焊接

MIG 焊接
焊丝
SAF 2304和SAF 2205可选择Sandvik 22.8.3.L,而对于SAF 2507要选择Sandvik 25.10.4.L焊丝。
埋弧焊
焊丝和焊剂
对于焊丝,参见“TIG焊” 对于三种双相不锈钢,推荐Sandvik 15W焊剂。
保护气体
喷射弧:氩气+CO 2 (1-3%),氩气+1-3%O 2 。 短弧:氩气or Ar-He-O 2 混合气
保护气体
氩气 ,氩 气+1 -2 % 氮气 或氩 氦混合 气。
典型参数设置
焊条直径 mm 2.0 2.5 3.25 电流,A 22.9.3.LR 25.10.4.LR 35–55 50–75 70–120 90–160 – 55–85 70–110 110–150 电压, V 22–28 22–28 22–28 22–28
V型坡口
t mm MMA 3–15 TIG 2.5–8 MIG 3–12 SAW* 4–12 d mm 2–3 2–3 2–3 2–3 k α mm 1–2 1–2 1–2 1–2 60–70 60–70 60–70 80–90 α
t d k
U型坡口
标准的不锈钢焊接方法也适用双相不锈钢。 焊接参数及坡口设计的差别将在随后介绍。 t d k mm mm mm MMA >12 TIG >6 MIG >12 SAW* >10
层间温度 无实际限制, 最高250℃ 最高150℃
SAF 2205 SAF 2507
V型坡口
t mm MMA TIG MIG SAW 4–15 2.5–8 5–12 5–12 d mm 1–3 1–3 1–3 1–3 k mm 1–2 1–2 1–2 1–2 α 60–70 60–70 60–70 80–90 α

2507双相不锈钢焊接工艺

2507双相不锈钢焊接工艺

2507双相不锈钢焊接工艺引言:2507双相不锈钢是一种具有优异耐蚀性和高强度的材料,广泛应用于海洋工程、化工设备和石油工业等领域。

然而,由于其特殊的化学成分和微观结构,2507双相不锈钢的焊接工艺相对较为复杂。

本文将介绍2507双相不锈钢的焊接工艺及其注意事项。

一、焊接方法选择2507双相不锈钢的焊接可以采用多种方法,如手工电弧焊、氩弧焊、等离子焊和激光焊等。

根据具体情况选择合适的焊接方法,以确保焊缝质量和工艺效率。

在选择焊接方法时,需考虑到材料的厚度、焊接位置、工件形状等因素。

二、预热与后热处理2507双相不锈钢焊接前需要进行预热处理,以避免焊缝区域出现冷裂纹。

预热温度一般在100℃-150℃之间,时间根据工件厚度而定。

焊接完成后,还需要进行后热处理,以消除焊接残余应力和提高焊缝的耐蚀性能。

后热处理温度和时间也需根据具体情况来确定。

三、焊接参数控制在2507双相不锈钢的焊接过程中,合理控制焊接参数对焊缝质量至关重要。

首先是电流和电压的选择,一般采用直流电源进行焊接,电流大小根据焊接工件的厚度和焊缝的尺寸来确定。

同时,还需要注意电弧长度和焊接速度的控制,以避免焊缝出现缺陷。

四、焊接材料选择在2507双相不锈钢的焊接中,选择合适的焊接材料可以提高焊缝的强度和耐蚀性能。

一般采用相同或相似的材料进行焊接,以保证焊缝与母材具有相似的性能。

同时,还需选择合适的焊接填充材料,以满足焊接工艺和使用要求。

五、焊接缺陷及预防措施在2507双相不锈钢焊接过程中,可能会出现一些常见的焊接缺陷,如气孔、夹渣、裂纹等。

为了预防这些缺陷的发生,需要注意焊接操作的细节和控制焊接参数。

此外,还需定期对焊接设备进行维护和检修,确保焊接质量。

六、焊后处理焊接完成后,还需对焊缝进行适当的处理,以提高其耐蚀性和美观度。

常见的焊后处理方法包括打磨、喷砂、酸洗和电化学抛光等。

根据具体要求选择合适的处理方法,使焊缝与母材之间的过渡更加平滑,提高整体质量。

双相不锈钢焊接工艺要点

双相不锈钢焊接工艺要点

双相不锈钢焊接工艺要点
双相不锈钢焊接工艺要点主要包括以下几点:
1. 选择合适的焊接方法:双相不锈钢可以采用氩弧焊、埋弧焊、激光焊等多种焊接方法,但是要根据具体情况选择合适的焊接方法。

2. 熟练掌握焊接技术:在焊接双相不锈钢时,需要对焊接技术有熟练的掌握,包括预热、加热、焊接速度、电流电压等焊接参数。

3. 保证焊接质量:焊接完毕后需要进行外观检查和力学性能检测,以保证焊接质量。

4. 选择合适的焊接材料:双相不锈钢的焊接材料要选择与基材相同或相近的焊接材料,以避免产生微观裂纹和变形等问题。

5. 焊接过程中保护焊缝:焊接过程中,需要采用适当的保护措施,以避免焊缝污染和氧化。

6. 焊接完毕后进行退火处理:焊接完毕后,需要进行退火处理,以消除残余应力,提高焊接质量和力学性能。

总体来说,双相不锈钢焊接过程中需要掌握一系列的工艺要点,以保证焊接质量和力学性能。

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。

奥氏体-铁素体双相不锈钢的焊接

奥氏体-铁素体双相不锈钢的焊接

奥氏体—铁素体双相不锈钢的焊接双相不锈钢是在固溶体中铁素体相和奥氏体相各约占一半,一般较少相的含量至少也需要达到30%的不锈钢。

这类钢综合了奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点,具有良好的韧性、强度及优良的耐抓化物应力腐蚀性能。

奥氏体一铁素体双相不锈钢的类型1。

低台金型双相不锈钢00Cr23Ni4N钢是瑞典级先开发的一种低合金型的双相不锈钢,不含钼、铬和镍的含量也较低.由于钢中Cr含量23%,有很好的耐孔蚀、缝隙腐蚀和均匀腐蚀的性能,可代替308L和316L等常用奥氏体不锈钢。

2。

中合金型双相不锈钢典型的中合命型不锈钢有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti。

这两种钢是为了节镍,分别代替0Cr18Ni9Ti和1Cr18Ni9Ti而设计的,但比后者具有更好的力学性能,尤其是强度更高。

00Cr18Ni5Mo3Si2、00Cr18Ni5Mo3Si2Nb双相不锈钢是目前合金元素含量最低、焊接性良好的耐应力腐蚀钢种,它在抓化物介质中的耐孔蚀性能同317L相当,耐中性氯化物应力腐蚀性能显著优于普通18—8型奥氏休不锈钢,具有较好的强度—韧性综合性能、冷加工工艺性能及焊接性能,适用作结构材料.OOCr22Ni5Mo3N 属于第二代双相不锈钢,钢中加人适量的氮不仅改善了钢的耐孔蚀和耐SCC性能,而且由于奥氏体数量的提高有利于两相组织的稳定,在高温加热或焊接HAZ能确保一定数里的奥氏体存在,从而提高了焊接HAZ的耐蚀和力学性能。

这种钢焊接性良好,是目前应用最普遍的双相不锈钢材料。

3.高合金双相不锈钢这类双相不锈钢铬的质量分数高达25%,在双相不锈钢系列中出现最早。

20世纪70年代以后发展了两相比例更加适宜的超低碳含氮双相不锈钢,除钳以外,有的牌号还加人了铜、钨等进一步提高耐腐蚀性的元素。

4.超级双相不锈钢这种类型的双相不锈钢是指PREN。

大于40,铬的质量分数为25%和钼含量高、氮含量高的钢。

双相不锈钢的耐蚀性1。

双相不锈钢的焊接特点

双相不锈钢的焊接特点

双相不锈钢的焊接特点一、双相不锈钢具有良好的焊接性。

它既不像铁素体不锈钢焊接时热影响区易脆化,也不像奥氏体不锈钢易产生焊l接热裂纹,但由于它有大量的铁素体,当刚性较大或焊缝含氢量较高时,有可能产生氢致冷裂纹,因此严格控制氢的来源是非常重要的。

二、为了保证双相钢的特点,确保焊接接头的组织中奥氏体及铁素体比例合适是这类钢焊接的关键所在。

当焊后接头冷却速度较慢时,δ→γ的二次相变化较充分,因此到室温时可得到相比例比较合适的双相组织,这就要求在焊接时要有适当大的焊接热输人量,否则若焊后冷却速度较快时,会使δ铁素体相增多,导致接头塑韧性及耐蚀性严重下降。

三、双相不锈钢焊材选用双相不锈钢用的焊材,其特点是焊缝组织为奥氏体占优的双相组织,主要耐蚀元素(铬、钼等)含量与母材相当,从而保证与母材相当的耐蚀性。

为了保证焊缝中奥氏体的含量,通常是进步镍和氮的含量,也就是进步约2%~ 4%的镍当量。

在双相不锈钢母材中,一般都有一定量的氮含量,在焊材中也希看有一定的含氮量,但一般不宜太高,否则会产生气孔。

这样镍含量较高就成了焊材与母材的一个主要区别。

根据耐腐蚀性、接头韧性的要求不同来选择与母材化学成分相匹配的焊条,如焊接Cr22型双相不锈钢,可选用Cr22Ni9Mo3型焊条,如E2209焊条。

采用酸性焊条时脱渣优良,焊缝成形美观,但冲击韧性较低,当要求焊缝金属具有较高的冲击韧性,并需进行全位置焊接时,应采用碱性焊条。

当根部封底焊时,通常采用碱性焊条。

当对焊缝金属的耐腐蚀性能具有特殊要求时,还应采用超级双相钢成分的碱性焊条。

对于实心气体保护焊焊丝,在保证焊缝金属具有良好耐腐蚀性与力学性能的同时,还应留意其焊接工艺性能,对于药芯焊丝,当要求焊缝成形美观时,可采用金红石型或钛钙型药芯焊丝,当要求较高的冲击韧度或在较大的拘束度条件下焊接时,宜采用碱度较高的药芯焊丝。

对于埋弧焊宜采用直径较小的焊丝,实现中小焊接规范下的多层多道焊,以防止焊接热影响区及焊缝金属的脆化,并采用配套的碱性焊剂。

2205双相不锈钢的焊接工艺规程

2205双相不锈钢的焊接工艺规程

2205双相不锈钢的焊接工艺规程双相不锈钢的焊接工艺规程随着工业技术的不断发展,奥氏体不锈钢已经不能满足应力腐蚀、点腐蚀和缝隙隧洞式腐蚀的要求。

为此,冶金工作者研制出了双相不锈钢,它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起,成为一种可焊接的结构材料。

双相不锈钢的固溶组织中铁素体相和奥氏体相各约占50%,一般量少相的含量也需要达到30%。

在含C较低的情况下,Cr含量在18%-28%,Ni含量在3%-10%。

有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti,N等合金元素。

该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。

与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间副食和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。

双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。

双相不锈钢的应用范围不断扩大,除了在石油化工领域中用于、管道和零部件等,还在一般民用工程和能源交通方面得到广泛应用,如桥梁、飞机、船舶、汽车以及沿海城市和化工区的装饰建筑等。

双相不锈钢的发展经历了三代历程,我国的应用也在逐步增加。

在正确控制化学成分和热处理工艺的基础上,双相不锈钢的焊接工艺规程也得到了不断完善。

1.1.1 石油和天然气工业石油和天然气工业是国外应用双相不锈钢的主要领域之一,目前已铺设了1000公里的油气输送管线。

国内只有南海油田少量使用,且全部进口。

另外,西气东输工程在考虑使用双相不锈钢焊管作为集气管线,国内已有条件生产和制造。

炼油工业是最早使用国产双相不锈钢的部门之一。

在南京、镇海、天津、济南等炼化公司中,多集中使用双相不锈钢于常减压蒸馏塔的塔顶衬里(或复合板)、塔内构件、空冷器和水冷器等,最长的使用时间已达20年。

___是我国最大的炼油基地,加工能力为1600万吨,已进入世界百强,冷凝冷却系统中多套设备使用双相不锈钢。

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。

2205双相不锈钢焊接注意事项

2205双相不锈钢焊接注意事项

2205双相不锈钢焊接注意事项
哎呀呀,2205 双相不锈钢焊接可不能掉以轻心啊!这可是个技术活,稍有不慎就可能出大问题呀!
就说焊接材料的选择吧,那可得精挑细选!不能随便抓个材料就用,这就好比给战士选武器,得选趁手的才行!要保证材料的质量和性能,不然怎么能打造出坚固的焊缝呢!
还有焊接工艺参数,这可不能瞎定呀!电流、电压、焊接速度,都得根据实际情况精准调整,就像给汽车调引擎,每个零件都得配合得恰到好处!
焊接环境也至关重要啊!不能在灰尘满天飞、潮湿得能滴水的地方焊接,这可不是闹着玩的,不然会严重影响焊接质量的!
焊接过程中,要时刻留意焊缝的成型,不能马虎大意!一旦发现有缺陷,赶紧处理,千万别等问题严重了才后悔,这就跟治病一样,早发现早治疗!
而且啊,焊接完成后,检验工作不能少!别觉得麻烦,这可是保证质量的最后一道关卡,得像检查宝贝一样仔细认真!
总之啊,2205 双相不锈钢焊接注意事项一定要牢记在心,不能敷衍了事。

只有用心对待,才能保证焊接质量,让工程顺利进行呀!。

2205双相不锈钢的焊接

2205双相不锈钢的焊接

2205双相不锈钢的焊接不锈钢焊接易出现的缺陷:焊缝区的腐蚀:为防止其发生晶间腐蚀,首先要控制焊缝金属的化学成分。

主要是降低含碳量和添加足够的TI或NB;其次是控制焊缝隙的组织状态——即金相组织。

敏化区腐蚀:是指热影响区是峰值温度处于敏化温度区间内所发生的腐蚀。

刀状腐蚀:只出现在TI或NB类18-8的焊接接头中,并一定是发生器在紧邻焊缝过热区中。

焊接采取的措施:1.合理的选用焊材。

2.控制焊接的输入热能。

3.调整焊接程序。

4.缩短焊接电弧(焊接时尽量不要摆动防止合金元素烧损)5.合理调整焊缝位置在制定焊接参数时要考虑保证输入热在600~18000J/cm内,输入热的计算(J/cm)=电流(A)*电压(V)/焊接速度(cm/min)焊接层数焊条牌号规格D/mm电流I/A电压U/V速度Vcm/min极性1AVESTA2205AC/DC 3.2100~11023~259~11直流反接2AVESTA2205AC/DC 3.2100~11023~259~11直流反接清根AVESTA2205AC/DC 3.2100~11023~259~11直流反接根据标准节点法(ASTME562)对焊缝及执热影响区进行α相数测定。

焊接A体不锈钢与双相不锈钢的区别:不同点:焊接A不锈钢时要适当增加δ相的数量:打乱A的柱状结晶方向,从而避免产生贫Cr区贯穿于晶粒之间;δ相富Cr,而Cr在δ相中容易扩散,碳化铬在δ相内部边缘沉淀,由于供Cr条件好,不会在A晶粒间形成贫Cr层。

所以增加δ相有利于提高焊缝的抗晶间腐蚀能力。

在焊接双相不锈钢时要控制δ相的数量:由于双相不锈钢中δ相较多,如不控制其含量则会产生σ相脆化现象和δ相选择性腐蚀。

不锈钢焊接后:热影响区会出现敏化腐蚀,要控制输入热量,故最后一道焊缝要求焊接输入量要小、且安排在不与介质接触的一面。

双相不锈钢焊接后:要防止晶粒粗化和单相铁素体化。

故最后一道焊缝为了防止晶粒粗化及单相铁素体化,安排在与介质接触的一面。

双相不锈钢的焊接

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%

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双相不锈钢焊接工艺试验研究S32750双相不锈钢是一种高硬度、高强度、高耐腐蚀性的不锈钢,广泛应用于海洋工程、石油化工等领域。

然而,双相不锈钢的焊接技术较为复杂,容易出现焊接裂纹、热影响区软化等问题,因此需要对其进行焊接工艺试验研究,以提高双相不锈钢的焊接质量和效率。

本文主要对S32750双相不锈钢的焊接工艺试验研究进行探讨。

S32750双相不锈钢具有以下特点:1. 高硬度和高强度。

S32750双相不锈钢的硬度和强度比一般不锈钢更高,具有良好的抗弯曲性和抗拉伸性。

2. 高耐腐蚀性。

S32750双相不锈钢具有优良的耐腐蚀性能,能够在酸性、碱性和海洋等恶劣环境下保持稳定的性能。

3. 焊接性能差。

S32750双相不锈钢的焊接性能较差,容易出现焊接裂纹、热影响区软化等问题。

二、焊接工艺试验研究1. 焊接方式常用的焊接方式包括氩弧焊、埋弧焊、等离子焊和激光焊等。

其中,氩弧焊和埋弧焊是较为常见的焊接方式,但由于S32750双相不锈钢高硬度、低导热性等特点,使用这两种焊接方式容易出现裂纹、氧化皮等问题。

因此,可以采用等离子焊或激光焊等高能量密度的焊接方式,以减少热影响区的面积。

2. 焊接材料选择焊接材料对焊接接头的性能和质量具有重要影响。

一般情况下,建议选择与母材相同或相近的焊接材料,以保证焊接接头具有较好的机械性能和耐腐蚀性。

另外,焊接材料的成分、化学成分和形式等要注意与母材匹配。

焊接参数是影响焊接接头质量的关键因素,包括焊接电流、焊接电压、焊接速度、预热温度等。

对于S32750双相不锈钢,需要根据其材质特点和焊接方式选择合适的焊接参数。

一般情况下,建议采用低功率、高速率的焊接方式,以减少焊接热量对母材的影响。

4. 焊接前的预处理焊接前的预处理也是影响焊接接头质量的关键因素。

在焊接前,需要对母材进行去油、去锈等处理,以提高焊接接头的清洁度和质量。

另外,对于部分需要进行弯曲等加工的双相不锈钢材料,需要在加工前先进行退火处理,以消除材料的应力和硬度,以便于后续加工和焊接。

浅谈双相不锈钢S31803的焊接试验

浅谈双相不锈钢S31803的焊接试验

浅谈双相不锈钢S31803的焊接试验双相不锈钢S的焊接性能是其应用的关键因素之一。

在实际应用中,焊接接头的质量直接影响着整个设备的使用寿命和安全性。

因此,对S的焊接性能进行深入研究和试验具有重要意义。

为了更好地了解S的焊接特点,我们进行了大量的焊接试验。

试验结果表明,S的焊接接头具有很好的塑性和韧性,无常温脆性,抗晶间腐蚀性和耐氯化物应力腐蚀性能均有明显提高。

同时,S也保持了铁素体不锈钢的475℃脆性和导热系数高等特点。

这些优良的性能使S双相不锈钢广泛应用于石油化工设备、海水与废水处理设备、输油输气管线、造纸机械等工业领域。

在试验中,我们还确定了S的焊接工艺。

由于S双相不锈钢中铁素体含量一般在40%~50%之间,其余组织为奥氏体,因此在焊接接头中单相铁素体在冷却过程中会形成适量的奥氏体,使焊接接头的铁素体组织与奥氏体组织的比例趋于平衡。

这样既可改善双相不锈钢焊接热影响区的塑性和韧性,又确保了双相不锈钢的抗应力腐蚀和点蚀能力。

同时,我们还要注意控制焊接接头的冷却速度,避免过快或过慢的冷却会影响焊接接头的质量。

总之,S双相不锈钢具有优异的性能,在实际应用中具有广泛的应用前景。

通过对其焊接性能的深入研究和试验,我们可以更好地了解其特点,制定出适合的焊接工艺,为实际应用提供更好的保障。

双相不锈钢S的含镍量较低,杂质极少,不易形成低熔点液膜,同时保留了铁素体不锈钢的高导热系数和小膨胀系数的性能,因此对热裂纹的敏感性比奥氏体不锈钢小。

此外,双相不锈钢S含有50%左右的奥氏体组织,因此韧性高,产生冷裂的倾向也较小。

双相不锈钢焊接接头的力学性能和耐蚀性能取决于焊接接头的相比例,因此焊接时需要保证铁素体含量不少于30%,减少金属间相的产生。

除了合金元素的影响外,焊接时的热循环对相比例及金属间相的产生影响也很大。

因此,在正确选择焊材的前提下,选择合理的焊接参数,控制层间温度、冷却速度等是非常重要的。

为了保证焊接质量,控制焊接接头热影响区的组织和性能,我们采用非熔化极惰性气体保护焊丝打底,电弧焊填充盖面进行S的焊接。

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

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S焊接工艺评定报告

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。

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摘要对双相不锈钢的发展历史、分类和性能作了简要介绍,重点介绍了双相不锈钢的焊接性、焊接接头的耐蚀性以及双相不锈钢的应用前景。

关键词:双相不锈钢;焊接第一章前言1.1 双相不锈钢简介双相不锈钢(DSS),是指微观组织由铁素体与奥氏体两相所构成的一类不锈钢,且两相比例接近1:1,量少一相含量至少占30%[1,2]。

由于具有铁素体和奥氏体双相的微观组织,双相不锈钢结合了铁素体和奥氏体不锈钢的优点,是一种强度高、耐烛性好的结构、功能一体化材料,被广泛应用于石油、化工、造纸、海洋、能源、建筑等行业,成为了近年来耐蚀合金领域研究的热点[3,4]。

1.2 双相不锈钢的发展历史至今,双相不诱钢发展己有80多年历史[5],在上世纪30年代,瑞典在实验室中率先研制出双相不锈钢,自从1936年法国获得了第一个专利,它的发展经历了三代。

第一代双相不锈钢是为了减轻早期高碳奥氏体不锈钢的晶间腐蚀问题而开发的,以美国40年代开发的329钢为代表,含高铬、钼,耐局部腐蚀性能好,但含碳量较高,因此焊接时失去相的平衡,且沿晶界析出碳化物导致耐腐烛性及靭性下降明显,焊后必须经过热处理重新获得平衡组织。

随后至60年代中期,瑞典开发了著名的3Re60钢种,它也是第一代双相不诱钢的代表钢种,特点是超低碳,含铬量为18%,焊接及成型性能良好,广泛代替AISI304L,316L用做耐氯离子应力腐蚀的材料,该钢的问题是在焊接热影响区易出现单相的铁素体组织,导致耐应力腐蚀及晶间腐蚀性能下降。

这些第一代双相不锈钢有良好的性能特点,但焊缝热影响区过多铁素体导致的韧性低,耐蚀性明显较母材差使得第一代双相不诱钢的应用仅限于非焊接状态下的一些特定应用。

70年代以来,随着两次精炼技术如氩氧脱碳AOD(argon-oxygen decarburization)和真空氧脱碳VOD(vacuum oxygen decarburization)等方法的出现与普及以及连铸技术的发展,容易炼出超低碳的钢,同时发现氮作为奥氏体形成稳定元素对双相不绣钢有重要作用。

双相不绣钢添加氮一方面能提高双相不锈钢本身的耐点蚀性,另一方面能大大改善双相不锈钢的辉接性能。

氮能促成焊接过程中奥氏体相形成从而避免铁素体相过量的问题,同时降低了有害金属间析出相的形成速率。

正是利用氮元素的独特效果,及钢种容易获得超低碳,改进了第一代双相不锈钢的缺点,从而开创了第二代新型的含氮双相不锈钢,开发了新的应用领域。

第二代双相不锈钢无论18Cr型,还是22Cr和25Cr型大多数属于超低碳型,并且含有银、铜或桂等提高耐烛性的元素。

针对酸性油井管及管线用钢的要求,瑞典开发了 SAF2205,广泛用于海上石油平台集气管道和处理设施,此钢种已纳入美国、法国、英国等国的相应材料标准。

80年代后期发展的超级双相不诱钢属于第三代双相不锈钢,典型牌号SAF2507,UR52N+等,这类钢的特点是含碳量很低(0.01%-0.02%C),含高钼和高氮(4%Mo,0.3%N),钢种的铁素体体积分数含量为40%-50%,此类钢具有优良的耐点蚀性能,点蚀抗力当量值PREN(PREN=Cr%+3.3Mo%+16N%)大于40。

1.3 双相不锈钢的分类和奥氏体不锈钢一样,双相不锈钢的腐烛性能取决于它们的合金成分,尤其是点蚀有益元素(Cr、Mo、N等)的含量。

双相不锈钢根据合金成分、PREN值、性能可以分为三类:低合金的经济节约型双相不诱钢(Lean Duplex Stainless Steel)、标准双相不锈钢(Standard Duplex Stainless Steel)、高合金的超级双相不诱钢(Super Duplex Stainless Steel)[6]。

经济双相钢以N和Mn取代Ni 和Mo以达到节约昂贵的合金成本的目的,N—方面作为奥氏体稳定元素,另一方面能提高整个合金的耐烛性,Mn主要是稳定奥氏体相的作用。

常见的经济型节约型双相不锈钢以LDX 2101、2304、ATI 2003为代表,这些合金的PREN —般在20-30之间,在普通氯离子环境下耐点蚀和缝隙腐蚀性能优于奥氏体304不诱钢,主要设计目的是为替代304的用途,它代表着双相不锈钢的未来一个重要发展方向。

标准双相不绣钢包括22%Cr的双相不绣钢与25%Cr的双相钢,其合金成分相对含量较高,PREN在35-40之间,其中22%主要代表是2205这种使用广泛的双相不锈钢。

2205两个标准UNS S32205与UNSS31803的差别在于合金成分细微调整,尤其是氮元素的含量增加,UNSS32205较UNS S31803有更好的爆接性能。

2205主要设计用来取代316L及904L这些合金含量较高的奥氏体不锈钢应用于海水、化工领域中,2205是最成熟的一种双相不诱钢,也是最被广泛使用的。

超级双相不锈钢是指PREN在40以上,在氯化物酸等极其苟刻环境下具有极好耐蚀性能和很高力学性能一类双相不锈钢,以SAF 2507作为典型代表。

超级双相不诱钢是6Mo型超级奥氏体不锈钢、钛材和玻璃纤维增强塑料的替代材料[7]。

第二章双相不锈钢的焊接2.1 双相不锈钢的焊接性和焊接特点2.1.1 双相不锈钢的焊接性双相不锈钢中的C、S、P等杂质元素含量较低,因而其焊接热裂纹、冷裂纹敏感性低,但焊接时多次的热循环会导致其焊缝和热影响区难以保持合适的相比例,脆化和敏化倾向性大及需要焊后热处理而限制了其使用。

焊接工艺参数对焊缝及热影响区的组织有很大的影响,合适的焊接工艺参数和一定的技术措施相结合能够保证焊缝及热影响区的组织和性能。

双相不锈钢焊接接头的力学性能和耐蚀性能取决于其能否保持适当的铁素体+奥氏体双相组织。

过去的研究建立了许多预测相比例的公式,较有代表性的是WRC21992图,但都未考虑冷却速度对相比例的影响预测结果与实际测定值有很大的出入。

Vitek等人利用神经网络结构模型,通过大量的试验建立了包含冷却速度这一重要因素的预测相比例的公式,预测结果与实际测定值能很好的吻合[8],但这种模型不考虑合金相变过程也存在一定的弊端。

而KimYoon Jun等人从理论入手借助于热力学、相变动力学和扩散等经典理论来研究冷却速率对CD3MN 和CD3MWCuN组织转变的影响,得到了与试验测定结果有很好一致性的数学模型[9]。

作为评价焊接可靠性的一个重要指标,准确的预测相比例含量将在今后一段时间内作为研究重点受到越来越多的关注。

近年来有部分学者通过成分来研究双相钢的焊接性研究的重点在Mo、Si、N、RE等合金化元素研究认为Si(Si<3%)含量的增加能有效提高抗腐蚀性能,N含量的增加通过改变奥氏体在焊缝金属中的比例来提高耐腐蚀性能[10]。

从现有的研究结果来看焊缝金属中两相比例为1:1时能得到最好的力学和耐腐蚀性能匹配,焊接性最好、焊缝可靠性最高。

2.1.2 双相不锈钢的焊接特点由于双相不锈钢特殊的合金成分和相结构,其焊接性兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点,并克服了二者的不足。

双相不锈钢的主要焊接特点如下[11]:(1)双相组织的形成,阻止了奥氏体晶粒的长大,打乱了柱状晶的方向性,增加了晶界面积。

同时,铁素体相可以降低相间的界面能,使残余的低熔点液相接触角增大,阻碍其润湿展开,并且可溶解较多的S和P。

因此对热裂纹的敏感性要比奥氏体不锈钢小得多。

(2)对冷裂纹的敏感性比一般的低合金高强钢也小得多。

(3)双相不锈钢焊接的主要问题不在焊缝,而是在热影响区,热影响区的组织主要取决于合金成分以及焊接热循环。

(4)双相不锈钢含有较多的合金元素,焊接过程易产生金属间相、碳氮化合物。

这些相或化合物的产生均会影响焊接接头的力学和耐腐蚀性能,其中脆性相ɑ是最危险的一种。

(5)双相不锈钢含有近50%的铁素体,保持了铁素体不锈钢475℃脆性及导热系数高等特点,但不如铁素体不锈钢那样明显。

(6)双相不锈钢焊接的关键是要在接头中保持理想的双相比例,尤其是要保持热影响区的相比例,对于焊缝金属区,使奥氏体的含量占优是双相不锈钢焊接发展的趋势。

(7)双相不锈钢的焊接,一般焊前不需要预热,焊后不需要热处理。

2.2 双相不锈钢的焊接工艺特点双相不锈钢由于本身冶金特性的制约,在选择悍接方法时需要遵循如下原则:(1)避免使用过低或过高的焊接热输入。

过低的热输入使得奥氏体相析出大量减少,甚至形成纯铁素体相的组织,工艺与使用性能大幅下降。

过高的热输入会使得焊缝金属和HTHAZ晶粒粗大韧性下降,同时有可能导致有害二次析出相的析出。

(2)适合多道焊接。

在焊接方法的选用上应考虑满足多道偉接的要求:多道次和低熔敷率。

(3)避免使用热处理。

双相不锈钢焊接接头若需要揮后热处理去改善性能是,则需要采用较高温度固溶处理(达1050-1100℃),这是比较困难的。

另外双向不锈钢在焊接中一般不会出现中温敏化的问题。

双相不锈钢常见的焊接方法有手工电弧焊(MMA)和钨极氩弧焊(GTAW)两种。

手工电弧焊适合全方位的焊接,通用性和灵活性较好,是简单易行、大量使用的方法。

钨极氩弧燥的特点是焊缝质量优良,广泛用于管道的封底焊缝及薄壁管道的焊接,此方法能保证焊件有非常好的力学性能和腐烛性能。

对于填丝电弧焊,根据耐烛性,焊缝韧性等要求及焊缝位置,可选择酸性或碱性焊料。

采用酸性焊料时,脱渣良好,焊缝光滑,接头成形美观,但焊缝熔合区的冲击韧性低,同时还需要控制氢含量以抑制焊接氢致裂纹的产生。

当要求较高冲击韧性,则采用碱性焊料。

除之外,在根部封底悍时,通常也使用碱性焊料。

焊接热输入不仅影响焊缝两相比例,还影响合金元素在两相的分配。

高热输入时,形成更多奥氏体相,然而铁素体晶粒易长大,且可能产生有害金属间析出相。

低热输入则严重影响焊缝奥氏体数量。

因此需要综合考虑,一般采用足够高的热输入以保证焊缝和热影响区奥氏体的再形成,控制0.5-2.0KJ/min,最高曾建温度控制150℃。

采用焊料进行多道焊接,后续焊道对前层焊道有热处理作用,焊缝金属中铁素体相进一步变成奥氏体,从而改善整个焊接接头的组织提高韧性与耐点烛性能,类似于短时高温固溶处理效果。

焊接终了,在焊缝表面再施以一道工艺焊缝,这样可以对表层焊缝和邻近的焊缝HAZ进行短时热处理,可以改善组织,提高性能,工艺焊缝最后可以加工去掉。

如果附加工艺焊缝有困难,在制定焊接工艺参数时,尽可能考虑最后一道焊缝处于非工作介质面上。

2.3 双相不锈钢的焊接缺陷双相不锈钢的焊接缺陷同普通金属材料焊接一样,双相不锈钢焊接过程中同样存在一定的焊接缺陷,比如容易产生裂纹和脆化倾向。

这主要表现在[12]:(1)焊接热输入太大,焊缝热影响区范围增大,金相组织中晶粒趋于粗大、紊乱,易造成脆化,致使焊接接头塑性下降。

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