(完整版)双相不锈钢焊接知识
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
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
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。
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。
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1双相不锈钢的成分、组织和性能
1.1 主要成分：Cr、Ni、Mo、N。 其中， Cr、Mo—铁素体形成元素
Ni、N —奥氏体形成元素 N—主要固溶强化元素 Cr、Mo、N—提高耐氯化物点蚀性能 耐点蚀当量：PREN=ω(Cr)+3.3 ω(Mo)+ 16 ω(N)
正常含Mo双相不锈钢： PREN=30～36 超级双相不锈钢： PREN>40
双相不锈钢热裂纹的敏感性比奥氏体不锈钢小得多。这是由于含镍量不高,易形 成低熔点共晶的杂质极少,不易产生低熔点液膜。另外,晶粒在高温下没有急剧长大 的危险。冷裂纹的敏感性也比一般低合金高强钢小得多。 热影响区脆化
双相不锈钢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,冷却后总是保留更多的铁素体,从而增大了腐蚀倾向和 氢致裂纹(脆化)的敏感性。
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
在正常焊接条件下一般不会析出，但在制定焊接工 艺时应注意避免HAZ在高温停留时间过长，导致σ相脆化 和失去耐腐蚀性能。
3 双相不锈钢的焊接性
双相不锈钢焊接性兼有奥氏体钢和铁素体钢各自的优点,并减少了其各自的不足, 焊接冷裂纹和热裂纹的敏感性都较小,具有良好的焊接性。通常焊前不预热,焊后不 热处理。由于有较高的氮含量,热影响区的单相铁素体化倾向较小,当焊接材料选择 合理,焊接线能量控制适当时,焊接接头具有良好的综合性能。 热裂纹
双相不锈钢焊接
2205双相不锈钢焊接1、初步焊接试验为了了解2205双相不锈钢的性能特点，进行了初步焊接试验，对拟采用的GTAW方法打底、SMA W填充并盖面组合焊接方法焊接接头的理化性能进行测试，初步掌握其力学性能水平，同时对这两种焊接方法的工艺性能进行了解，为制定管道现场焊接工艺方案提供依据。
1.1 试验材料试验母材为瑞典Avesta公司生产的12mm板材，焊材为英国曼彻特公司生产的2205双相不锈钢配套焊材ULTRAMET 2205包括氩弧焊焊丝和手弧焊焊条。
1.2 试验过程及结果对试件加工单面V型坡口，坡口角度65°，钝边尺寸0.5～1.0mm，焊前用丙酮对剖口及其两侧进行清洗，然后进行焊接，焊条在焊前进行了烘干处理，试样、焊接记录已给管材所提供。
1.3 试验结论通过试验可以得出如下初步结论：（1）采用的GTA W方法打底、SMA W填充并盖面组合焊接方法得到的焊接接头的强度、塑性、硬度良好，铁素体含量适中（按WRC图计算），韧性不高，略高于ASTM A923要求的34J；（2）化学成分中抗点蚀元素含量较低，与母材不匹配，尤其是N含量较低。
（3）采用的GTA W方法打底、SMAW填充并盖面组合焊接方法，焊接及背面采用纯氩保护，焊接工艺良好，焊缝背面成型质量好，酸性焊条的电弧稳定、脱渣性良好，无气孔产生，这种组合方法可以在管道施工中应用。
（4）采用的GTA W方法打底、SMA W填充并盖面组合焊接方法，如果背面不加气体保护，焊缝背面严重氧化、焊缝金属表面发渣，成型很差。
可见，采用GTAW打底焊，如果背面不采取气体保护，或者保护效果不良，焊缝成型很差，焊缝及热影响区氧化严重，将严重影响其耐蚀性，背面气体有效保护的实施是2205双相不锈钢管道焊接质量的关键。
（5）采用SMAW打底＋SMA W盖面工艺，如果背面不加气体保护，成型较好，但焊缝背面氧化也比较严重。
通过点蚀试验证明，这种氧化色对焊接接头的抗点蚀性能没影响，对背面确实无法通气保护的收口焊缝和焊缝返修可以考虑使用该工艺。
双相不锈钢焊接知识
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。
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。
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15、机会是不守纪律的。——雨果
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
双相不锈钢焊接知识
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
演示文稿双相不锈钢的焊接
20 世纪 80 年代以来，双相不锈钢在酸性气和油的生产中用量逐渐增多，主要用作生产管衬
里、热交换器以及岸上和近海的管道系统等。尤其在石油和天然气的生产中，双相不锈钢多数面
临的主要是酸性环境，即含有大量 Cl—, CO2和一些 H2S 的环境。在含 Cl—的湿 CO恶性环
腐蚀性能，用于加工多种规格的尿素装置主工艺管路高压截止阀的内件等，能起到不错 的效果。
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(6)运输业 最近几年海上化学品运输船行业是国外最大的双相不锈钢用户，消
费量约占热轧板的 50％。化学品船装载的液体货物多种多样，包括化学和石
化产品，要求船舱材料既能耐腐蚀，又有较高的强度和优良的塑性。目前，
40年代：美国开发出第一代双相不锈钢——329钢，耐腐蚀性能好，但含碳
量较高（≤0.1%），含钼和铬都较高，焊接性不好；
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。
奥氏体-铁素体双相不锈钢的性能主要受铁素体和奥氏体比例的影响 ，奥氏体和铁素体各占50%时，具有良好的耐腐蚀性和焊接性。在平衡
状态下，两相的比例主要由钢中的合金元素，即铬当量和镍当量来决定 。
Creq=ωCr+ωMo+1.5ωSi Nieq=ωNi+30ωC+N+0.5ωMn
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正常含Mo双相不锈钢： PREN=30～36 超级双相不锈钢： PREN>40
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
双相不锈钢的焊接摘要：双相不锈钢是由铁素体和奥氏体两相按一定比例构成的一种不锈钢，具有铁素体相和奥氏体相两相的微观组织。
这种材料强度高，耐蚀性好，现已被广泛应用。
关键词：双相不锈钢；奥氏体；焊接工艺；焊缝型式；双相不锈钢根据其合金成分和性能分为三种。
经济节约型（低合金）双相不锈钢（2101、2304）；标准双相不锈钢（2205）；超级双相不锈钢（2507）。
其中标准双相不锈钢材料现在已比较成熟，这种材料具有铁素体不锈钢的导热系数大、线膨胀系数小、耐点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等优点，同时具有奥氏体不锈钢的塑性韧性、抗晶间腐蚀、力学性能和焊接性能好等优点。
市场上2205双相不锈钢现已被广泛使用，焊接性好、焊缝可靠性高。
一、常见不锈钢焊接方法及工艺不锈钢主要包括当离子焊接、氩弧焊接、手工电弧焊和埋弧焊技术等。
1.手工电弧焊。
为了避免焊接接头在危险温度范围停留较长时间而出现贫铬区，避免接头温度过高而出现热裂纹缺陷，应使用小电流快速焊方式应用在手工焊接不锈钢当中，加强熔池保护，并防止基本金属过热，在具体焊接期间需要采用短弧焊接方式，不能形成横向摆动，最佳方式为窄焊道。
如果要实施多层焊接方式，则每焊完一层需要对熔渣进行彻底清除，对焊接缺陷处进行全面检查，并采取有效处理措施。
等到前道焊缝温度降低到140℃左右时，再进行下一道焊接工序。
在焊接期间需要全面按照“先焊接非工作面，后焊接与腐蚀介质直接接触的工作面”的原则进行。
2.氩弧焊。
对于厚度较小的不锈钢焊件而言，需要优先使用氩弧焊方式，该种焊接方式的优势表现在良好的焊接熔池保护作用，焊接质量高、电弧稳定性强、热量集中、无熔渣、焊接变形幅度小。
在焊接之前需要使用夹具夹紧接头或者进行固焊处理，彻底清理接头25 mm范围内的焊丝和工作面，还需要处理油污等杂质。
在实际焊接期间，首先需要确保焊接质量，在此基础之上加快焊接速度，避免焊缝当中存在气孔，降低焊件变形幅度，避免焊接接头热量过高。
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1
0
、
倚南窗以寄傲，
审
容
膝
之
易
安
。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
双相不锈钢焊接知识
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
双相不锈钢的焊接
双相不锈钢的焊接1.双相不锈钢的焊接性双相不锈钢的焊接性兼有奥氏体钢和铁素体钢各自的优点，并减少了其各自的不足之处。
（1）热裂纹的敏感性比奥氏体钢小得多；（2）冷裂纹的敏感性比一般低合金高强钢也小得多；（3）热影响区冷却后，总是保留更多的铁素体，从而增大了腐蚀倾向和氢致裂纹（脆化）的敏感性；（4）双相不锈钢焊接接头有析出δ相脆化的可能，δ相是Cr和Fe的金属间化合物，它的形成温度范围600～1000℃，不同钢种形成δ相的温度不同；（5）双相不锈钢含有50%的铁素体，同样也存在475℃脆性，但不如铁素体不锈钢那样敏感；2.焊接方法的选用双相钢焊接方法首选TIG焊，然后是焊条电弧焊，采用埋弧焊时应严格控制热输入和层间温度，且应避免大的稀释率。
注意：采用TIG焊时，宜在保护气体中加入1-2%的氮气（若N超过2%就会增加气孔倾向，且电弧不稳定），以使焊缝金属吸氮（防止焊缝表面区域因扩散而损失氮），有利于稳定焊接接头中的奥氏体相。
3.焊材的选用选用奥氏体形成元素（Ni、N等）较高的焊材，以促进焊缝中的铁素体向奥氏体转变。
2205钢多选用22.8.3L的焊条或焊丝，2507钢多选用25.10.4L的焊丝或25.10.4R的焊条。
4.焊接要点（1）焊接热过程的控制焊接线能量、层间温度、预热及材料厚度等都会影响焊接时的冷却速度，从而影响到焊缝和热影响区的组织和性能。
为获得最佳的焊缝金属性能，建议最高层间温度控制在100℃，当焊后要求热处理时可以不限制层间温度。
（2）焊后热处理双相不锈钢焊后最好不进行热处理。
焊后要求热处理时,所用的热处理方法是水淬。
热处理时加热应尽可能快，在热处理温度下的保温时间为5～30min，应该足以恢复相的平衡。
在热处理时金属的氧化非常严重，应考虑采用惰性气体保护。
2205双相不锈钢的焊接工艺规程完整
1 绪论随着工业技术的日益发展，一般奥氏体不锈钢难以满足应力腐蚀、点腐蚀和缝隙隧洞式腐蚀的要求。
为此，冶金工作者进行了大量研究，研制出奥氏体—铁素体型不锈钢，即双相不锈钢。
传统的奥氏体不锈钢在晶间腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀方面的抗力不足，尤其是应力腐蚀引起的断裂，其危害性极大。
双相不锈钢是近二十年来开发的新钢种。
通过正确控制各合金元素比例和热处理工艺使其固溶组织中铁素体相和奥氏体相各约占50％，从而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，使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。
所谓双相不锈钢是在其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，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。
由于两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点，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，正是这些优越的性能使双相不锈钢作为可焊接的结构材料发展迅速，80年代以来已成为和马氏体型、奥氏体型和铁素体型不锈钢并列的一个钢类。
上世纪30年代就已在瑞典的试验室中研制出双相不锈钢（3RE60、Uranus50等），但是双相不锈钢真正产业化还是在上世纪60年代以后，其发展经历了3代历程。
1.1 我国双相不锈钢的应用双相不锈钢是根据石油化工中强酸强碱造成的局部点蚀、应力腐蚀以及孔穴式腐蚀现象，一般不锈钢难以胜任的容器、管道以及零部件等而研制的，但由于双相不锈钢除具有很强的各类抗腐蚀性能之外，还具有很好的强度和韧性，为此，在一般民用工程和能源交通方面也逐步得到越来越多的应用，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。
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1双相不锈钢的成分、组织和性能
1.1 主要成分：Cr、Ni、Mo、N。 其中， Cr、Mo—铁素体形成元素
Ni、N —奥氏体形成元素 N—主要固溶强化元素 Cr、Mo、N—提高耐氯化物点蚀性能 耐点蚀当量：PREN=ω(Cr)+3.3 ω(Mo)+ 16 ω(N)
正常含Mo双相不锈钢： PREN=30～36 超级双相不锈钢： PREN>40
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%
舍夫勒组织图
Creq=Cr%+Mo%+1.5×Si%+0.5×Nb% Nieq=Ni%+30×C%+30×N%+0. 5×Mn%
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%
PREN=24～25
⑵ 中 合 金 型 ， 22%Cr 标 准 双 相 不 锈 钢 ： Cr:22% Ni:5-5.5%
Mo:3% N:0.14-0.17%
PREN=30～36
冷却到1300℃：α→γ 在固态下γ在α晶粒边界形核和生长。
冷却到室温：α+γ
其中，γ相的形态和数量：①化学成分 ②冷却速度
基于TTT图：冷却速度增加→γ相含量减少。
织形态。
在焊缝快速冷却条件下形成的γ相，一般呈魏氏组
合金元素的作用： 合金元素直接影响焊缝金属的组成，Creq越大，Nieq越小，焊缝中
析出相会影响到焊缝金属中的力学性能及耐腐蚀性。
A.当焊缝成分与母材相同时：降低焊缝的冷却速度。 冷却速度过快时，焊缝中γ相含量不足，而α相含量可 超过80%，导致焊缝韧性下降，氢脆敏感性增加。 B.当焊缝的冷却速度难以降低时，提高焊缝中Ni、Mn、N 等奥氏体形成元素含量，其中N的作用最为显著。 通过焊缝过合金化，促使γ相增加，使焊缝获得与母材同 样的组织。 N对α→γ转变的作用：（由TTT图） 例如：焊缝和母材为获得60%α+40%γ的双相组织：要求 焊缝0.219%N，而母材只需0.141%N。 注：焊缝中α相体积分数一般推荐为22-70%。为获得足够 的耐腐蚀性并避免氢致裂纹，α相最大含量应限制在60%。
德龙图
2.2 热影响区的组织转变
早期双相不锈钢：焊后HAZ中α相含量过高，甚至接近单相 α组织（γ<5%），导致脆化和耐腐蚀性下降。
现代双相不锈钢：通过提高N含量和控制Cr/Ni当量，使钢中 α/γ接近于1，保证焊后HAZ不会出现单相α组织。
B=Creq-Nieq-11.59 当B‹7时，焊接热影响区过热区的组织为比较理想的奥氏体 +铁素体的双相组织。但是，单道焊时， B‹7，奥氏体只是在部 分铁素体的晶界析出，晶内析出大量的氮化物，影响钢的塑、 韧性及耐腐蚀性。当 B‹4时，才能保证单道焊时焊接热影响区 过热区的组织为比较理想的奥氏体+铁素体双相组织。但多层焊 时，B‹7仍然有效。
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 体不锈钢宽，抗力小，高铬（ωCr25%）的双相不锈钢热加工比 18-8型奥氏体不锈钢困难；
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
不锈钢的PREN值的比较
1.2 组织 α相（铁素体）+γ相（奥氏体）双相组织，其中α相与γ相
的体积分数之比（α/γ）约各占50%。 其中：铁素体—提供高的屈服强度、耐氯化物应力腐蚀性能；
奥氏体—提供好的韧性和耐全腐蚀性能。 α相含量过高—引起脆化； γ相含量过高—降低耐应力腐蚀性能。
1.3 性能 1)具有良好的耐氯化物应力腐蚀的能力； 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；
Creq=ωCr+ωMo+1.5ωSi
Nieq=ωNi+30ωC+N+0.5ωMn
2 双相不锈钢的焊接冶金
2.1 焊缝凝固与奥氏体形成 母材组织：(50%)Vα相+(50%)Vγ相，其中γ相呈长条
状分布在α相基体中。 焊缝组织：焊接熔化后形成铸态组织。
Fe-的重要问题： ——如何控制焊接热影响区的组织？
问题一：HAZ中α相析出过多问题。 近缝HAZ加热至接近熔化温度，处于α单相组织状态； 随后冷却速度较快，α→γ转变来不及进行，在HAZ中保有 较多α相。 影响因素：1）钢中N含量
7)双相不锈钢比18-8型奥氏体不锈钢加工硬化效应大； 8)与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的热导率大，线胀系数小； 9)仍有高铬铁素体不锈钢的各种脆化倾向，不宜在高于300°C 的温度下使用。若含铬量较低，脆性相析出危害性较小。
奥氏体-铁素体双相不锈钢的性能主要受铁素体和奥氏体比例的 影响，奥氏体和铁素体各占50%时，具有良好的耐腐蚀性和 焊接性。在平衡状态下，两相的比例主要由钢中的合金元素， 即铬当量和镍当量来决定。
奥氏体含量越少。 合金元素在铁素体和奥氏体所占的比例也不一样。
焊接参数的作用： 由于焊接参数影响到冷却速度，即影响到合金元素的扩散，所以， 也影响到合金元素在两相中的分配，焊接线能量越大，冷却速度越 慢，由于扩散比较充分，铁素体向奥氏体转变进行的就比较充分，
奥氏体含量增加，合金元素在两相中的含量差别也会拉大。 析出相的问题：