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V

cm/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。不仅防止内部缺陷的产生也对热影响区进行了一次正火处理。

相同点：

1.焊接时不要与碳钢内产品接触。

2.避免飞溅。

3.焊接时采用引焊板。

4.焊缝表面光滑、无凹凸，残渣彻底清除干净。

5.焊缝交接处要错开。

6.等离子切割。

双相不锈钢焊接的主要问题不在焊缝而在热影响区。因为在焊接的热循环作用下，热影响区牌快冷非平衡状态，冷却后总是保留更多的铁素体，从而增加了腐蚀倾向和氢裂纹（脆化）的敏感性（475度脆化性）。

双相不锈钢的相比要求：

当铁素体和奥氏体各占50%时，性能较好。铁素体占45%时是最佳。

合金元素的影响：N和Ni一样是形成A体和扩大A体的的元素，其中氮的作用远大于镍，其高温下的稳定A体能力也比镍大。焊材用加镍和加氮措施，其中用含氮充填材料比只提高含镍量效果更好。

工艺参数的影响：

由于双相不锈钢在高温下是100%铁素体，因此焊接的线能量及冷却速度对焊缝的抗蚀性能影响最大。

线能量过小：冷却速度快，A体来不及析出。线能量过大：冷却速度慢，也会引起铁素体晶粒长大和σ相等有害金属相的析出，造成脆化现象的发生。

所以每道焊缝完成后，必须等温度下降到100度以下才能进行下一层的焊接。

晶界腐蚀：主要发生在晶粒间界区，沿着晶界发展，使得晶界区溶解速度远远大于晶粒的溶解速度。可导致晶粒丧失结合力，从而诱导其它腐蚀的产生。

点腐蚀：有研究表明，随着含氮量增加，孔蚀及间隙腐蚀阻力增加。氮的作用：钝化膜中含氮量的增加，降低了材料表面的孔蚀发生敏感性；当钝化膜一旦破裂双相钢基体暴露在腐蚀性介质中，含氮肥量低的钢因C相耐蚀性较差优先产生孔蚀，而含氮量高的钢因C相耐蚀性得到改善致使孔蚀反而优先产生于D相；当腐蚀从微小的孔再度扩大，由于固溶的氮原子消耗

氢离子，从而减缓了闭塞区溶液中的PH值下降，直到了缓蚀作用。

应力腐蚀：是一种腐蚀速度快，破坏严重，往往在没有明显的外观变形的任何预兆下发生的。它很大程度上取决于焊接产生的残留氢和内应力。

电偶腐蚀：主要发生在二种不同金属接触的边线附近。主要是材料之间存在电位差而造成的电腐蚀。

焊接工艺对双相不锈钢的耐腐蚀性能的影响：

焊接线能量对HTHAZ显微组织的影响：随着线能量的增加，焊缝晶粒粗大化，晶界贫铬层增加，焊接产生的严重腐蚀，随着焊接线能量的增加，腐蚀率增大且有加速的趋势。

手工电弧焊工艺过程对双相不锈钢材料的耐点蚀性能具有显著的影响。腐蚀试样的表面状态对母材金属的耐点蚀性有明显的影响，表面越粗糙耐点蚀的性能越差，临界点蚀的温度越低。

有研究（陈关于2205双相不锈钢的焊接进等）表明，在选用合适的焊材、恰当的闭幕式必焊接方法下，同一部位反复焊5次，其焊后耐腐蚀性能不会受到影响。

Jinap20110914