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焊接技术第43卷第3期2014年3月2507超级双相不锈钢的组织、性能及其焊接工艺程巨强，李杰，弥国华，刘志学（西安工业大学材料与化工学院，陕西西安710021）摘要：介绍了2507超级双相不锈钢的组织、性能特点及其焊接工艺。
指出2507超级不锈钢焊接方法适应性较广，气体保护焊焊接效果较好，焊接热输入和冷却速率影响焊缝组织中铁素体和奥氏体相比例，焊接时，为保证焊缝组织中具有合适的相比例和良好的力学性能及其腐蚀性能，应该控制焊接热输入2～20k J /cm 之间，多道焊时道间温度控制在100℃以下，实际生产中通过调整焊接热输入及控制道间温度，可以得到合适的焊接接头组织及较好的性能。
关键词：2507双相不锈钢；组织与性能；焊接工艺中图分类号：TG457.11文献标志码：B文章编号：1002－025X (2014)03-0024-05收稿日期：2013-03-100引言双相不锈钢已成为一种重要的工程材料，广泛应用于石油化工、海上及海岸设施、油田设备、造纸、造船、环境保护等领域［1-2］。
2507双相不锈钢是在第二代双相不锈钢2205基础上发展起来的，目前有SAF2507，UR52N +，Zeron100，S32750，00Cr -25Ni7Mo4N 等牌号，2507组织由奥氏体和铁素体两相组织构成，兼有奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢的双重特征，具有比奥氏体不锈钢更低的热膨胀系数和更高的热导率，它的孔蚀系数（PREN ）大于40，具有很高的耐孔蚀、耐间隙腐蚀、耐氯化物应力腐蚀开裂性能，同时具有高强度、高抗疲劳强度、低温高韧性等，是一种应用广泛的双相不锈钢。
近年来，随着双相不锈钢应用领域不断扩大，对焊接技术的需求增加，加速了焊接技术的发展。
因此，总结和探讨国内外对2507不锈钢焊接性的研究成果，对于2507双相不锈钢的应用具有重要的工程实用意义。
本文综述了2507双相不锈钢的组织和焊接工艺特点，为该不锈钢组织分析和焊接工艺提供参考。
SAF2507超级双相不锈钢焊接技术研究现状王新;刘洁;李岩;杨森;白永杰;吕孝根【摘要】主要根据近几年国内外对SAF2507焊接方面的研究成果,将不同的焊接方法与焊接工艺参数对SAF2507材料组织、力学性能和耐腐蚀性能等方面的影响进行了综述,以期能为以后更加深入地研究提供一定的指导作用.【期刊名称】《山西冶金》【年(卷),期】2016(039)001【总页数】5页(P30-34)【关键词】超级双相不锈钢;相比例;力学性能;耐蚀性【作者】王新;刘洁;李岩;杨森;白永杰;吕孝根【作者单位】太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TG457.11超级双相不锈钢是双相不锈钢中PRE指数大于40的一类钢种，由于其超低的含碳量、良好的相比例以及较高的合金元素含量，从而具备优良的机械性能和耐氯化物腐蚀性[1-2]，因此在船舶制造、海洋油气田开采、海底管道铺设和海水淡化等高强度和高耐蚀性需求的领域中发挥着越来越重要的作用[3-5]。
SAF2507作为超级双相不锈钢中的典型钢种，应用越来越广泛，因此，研究SAF2507超级双相不锈钢不同的焊接方法、焊接工艺参数对力学性能和耐蚀性能的影响，可以更好地指导应用于实践。
针对SAF2507超级双相不锈钢焊接技术，国内外许多专家学者已经做了丰富的研究。
如K.Devendranath Ramkumar[6]等研究了UNS S32750超级双相不锈钢GTAW的最优工艺参数及其最优参数下的组织、力学性能；Ramkumar K D[7-8]等对UNS S32750超级双相不锈钢不同电子束焊接参数和GTAW采用不同焊丝时的多道焊焊接接头进行了组织观察、冲击试验和拉伸试验研究；Ramirez A J[9]等研究了S32750模拟多道焊热影响区中初始和晶粒内γ2与Cr2N之间的关系；Du D F[10]等研究了N2对SAF2507超级双相不锈钢GTAW焊接接头微观组织、硬度和韧性的影响规律；TaoR L[11]等研究了不同峰值温度对模拟焊接热影响区微观组织的影响规律。
SAF2507模拟焊接热影响区的组织转变行为李睿;刘洁;崔卫则;王一鸣【摘要】通过gleeble3800热模拟试验机,模拟超级双相不锈钢SAF2507焊接热影响区,研究了不同冷却速度与多次热循环对模拟焊接热影响区显微组织的变化过程,运用扫描电镜和能谱仪分析了合金元素的分布规律.试验结果表明,冷却速度和多次热循环对奥氏体形貌和尺寸有很大影响,随着热输入的增加,奥氏体含量从40.50％增加到58.35％.t8/5=60 s时可使组织中铁素体与奥氏体相比例为1:1,高热输入多道次焊接时,在铁素体和奥氏体相界处析出颗粒状的第二相.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2015(045)010【总页数】5页(P108-112)【关键词】双相不锈钢;热模拟;相比例;析出相;热影响区【作者】李睿;刘洁;崔卫则;王一鸣【作者单位】太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TG406双相不锈钢是其显微组织中铁素体与奥氏体各占一半的钢种。
SAF2507作为双相不锈钢家族中的一员，得益于其超低含碳量、高PREN值和良好的两相比例，具有很高的耐蚀性和很好的力学性能，因此在机械、石油天然气、船舶、化学、建筑和能源行业等领域中的应用越来越广泛[1-7]。
焊接是一个快速加热和快速冷却的过程。
在焊接SAF2507超级双相不锈钢时，不适当的热输入不仅会破坏母材平衡的相比例，还会析出一些金属间化合物，从而降低焊接接头的耐蚀性和力学性能，特别在焊接接头中最薄弱的焊接热影响区应更加重视[8]。
目前，国内外针对双相不锈钢焊接热影响区的组织转变行为及性能变化已有一些研究，但是仍不完善。
对于热输入与多次热循环对超级双相不锈钢焊接热影响区的组织转变行为鲜有报道。
所谓异种金属的焊接，是指各种母材的物理常数和金属组织等性质各不相同的金属之间的焊接。
异种金属的焊接主要包括三种情况：异种钢焊接（如奥氏体钢与珠光体耐热钢的焊接）；异种有色金属焊接（如铜与铝、铝与钛的焊接）：钢与有色金属焊接（如钢与铜、钢与铝的焊接）。
从接头形式角度来看，也有三种情况：两种不同金属母材的接头（如铜与钼的接头）；母材金属相同而采用不同的焊缝金属的接头（如采用奥氏体钢焊接中碳调质钢的接头）；复合金属板的接头（如奥氏体不锈复合钢板的接头）。
第一节异种金属材料焊接接头的特点及成分和组织的控制一、异种金属材料焊接接头的特点异种金属材料焊接接头和同种金属材料焊接接头的本质差异和特点，在于熔敷金属两侧焊接热影响区和母材有如下诸方面的不均匀性。
1．化学成分的不均匀性异种金属焊接时，由于焊缝两侧的金属和焊缝的合金成分有明显的差别。
随着焊缝形状、母材厚度、焊条药皮或焊剂、保护气体种类的不同，焊接熔池的行为也不一样。
因而，母材的熔化量也将随之而不同。
熔敷金属与母材熔化区的化学成分由于相互稀释也将发生变化。
由此可见，异种金属焊接接头各区域化学成分的不均匀程度，不仅取决于母材和填充材料各自的原始成分，同时也随焊接工艺而变化。
例如异种金属施焊时所用的焊接电流要尽量小，熔深要浅则受稀释的影响就小。
2．组织的不均匀性由于焊接热循环的作用，焊接接头各区域的组织也不同，而且，往往在局部的地方出现相当复杂的组织结构。
根据舍夫勒组织图（见图3-1-1）和稀释率（见图3-1-2）可以确定异种Creq (%)图3-1-1舍夫勒(schaeffler)组织图图3-1-2焊缝熔合比（稀释率φ）金属焊接接头中焊缝区的组织结构。
组织的不均匀性，决定于母材和填充材料的化学成分，同时也与焊接方法、焊道层次、焊接工艺以及焊后热处理过程有关。
若能在工艺上适当调整，可以使焊接接头的组织不均匀程度得到一定的改善。
其中，Ф按下式计算Ф=A/(A+B)=(A1+A2)/( A1+A2+B)式中B—填充材料的熔入量（用焊缝中填充材料熔化的截面面积表示）；A—母材的熔人量，同样用焊缝中母材熔化的截面面积表示，A= A1+A2； A1、 A2分别为母材l、2熔入的截面面积。
SAF2507与Q235钢异种金属焊接接头组织研究王一鸣;王新;刘洁;范光伟;李睿;崔卫则【摘要】SAF2507超级双相不锈钢和Q235钢异种金属采用ZX7-400IGBT逆变式直流弧焊机和ER2510双相不锈钢焊条进行焊接,并对焊前和焊后板材做微观组织分析.研究表明,双相不锈钢SAF2507与Q235钢异种金属使用ER2510焊条进行焊接,双相不锈钢SAF2507熔合区晶粒长大,Q235钢焊缝熔合区附近出现黑色和白色带状组织,经EDS分析后得知白色组织的化学成分主要为Cr、Ni、Mo等元素,黑色组织中发现存在大量的Fe元素及少量的Cr元素,焊缝组织为铁素体/奥氏体两相.【期刊名称】《铸造设备与工艺》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P25-28)【关键词】SAF2507;碳钢;异种金属;SMAW焊;微观结构【作者】王一鸣;王新;刘洁;范光伟;李睿;崔卫则【作者单位】太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心,山西太原030003;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TG444.4所谓双相不锈钢（Duplex Stainless Steel，DSS）具体指此类钢种的微观组织是由铁素体和奥氏体两相构成，同时每种单一相所占的体积分数约为整体的50%，其机械性能及力学性能兼具奥氏体和铁素体不锈钢的杰出特性。
如奥氏体不锈钢所具备的优异塑、韧性与可焊性，铁素体不锈钢所具备的优异强硬度与抗氯离子应力腐蚀特性，所以，在石油开采及运输、化工制造、建筑工程、制药工程等行业中具备广阔的应用前景[1-2]。
伴随双相不锈钢在工业生产使用范畴的日益扩展，陆续碰到和不同种类的金属材料尤其是与碳钢之间进行不同种类金属连接的施焊问题。
第２１卷第５期２０１４年１０月塑性工程学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＰＬＡＳＴＩＣＩＴＹＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ．２１Ｎｏ．５Ｏｃｔ．２０１４ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－２０１２．２０１４．０５．０２７ＳＡＦ２５０７双相不锈钢与Ｑ２３５碳钢异种金属板材的焊接＊奇３伟４摘要：将切割的Ｑ２３５钢板和ＳＡＦ２５０７双相不锈钢板分为４组，采用ＺＸ７－４００ＩＧＢＴ逆变式直流弧焊机和Ａ３０２奥氏体不锈钢焊条进行焊接，并对焊前和焊后板材做微观组织分析及显微硬度分析。
研究表明，在焊接电流为９０Ａ～１３０Ａ的条件下，焊接熔合线附近的Ｑ２３５钢一侧形成了脱碳层，ＳＡＦ２５０７双相不锈钢一侧则形成了增碳层；随着焊接电流的增大，热输入也随之增大，焊缝长度变短，焊缝的余高增大，在熔合区的界面处发生碳迁移现象，使接头区域形成显著的硬度梯度。
关键词：双相不锈钢２５０７；Ｑ２３５钢；异种金属焊接；组织性能中图分类号：ＴＧ４４４．４文献标识码：Ａ文章编号：１００７－２０１２（２０１４）０５－０１４５－０５ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｗｅｌｄｉｎｇｏｆＳＡＦ２５０７ｄｕｐｌｅｘｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌａｎｄＱ２３５ｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌＣＨＥＮＪｉｎ－ｌｉａｎｇ１ＬＡＩＱｉ３（ＭａｔｅｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＰａｎｚｈｉｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｐａｎｚｈｉｈｕａ６１７０００Ｃｈｉｎａ）ＰＡＮＧＺｈｉ－ｎｉｎｇ２ＧＵＯＷｅｉ４（ＨｅａｖｙＭａｃｈｉｎｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＴａｉｙｕａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００２４Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｑ２３５ｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌｓｈｅｅｔａｎｄＳＡＦ２５０７ｄｕｐｌｅｘｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｓｈｅｅｔｗｅｒｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｆｏｕｒｇｒｏｕｐｓａｎｄｗｅｌｄｅｄｂｙＺＸ７－４００ＩＧＢＴｉｎｖｅｒｔｅｒＤＣａｒｃｗｅｌｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅａｎｄＡ３０２ｗｅｌｄｉｎｇｒｏｄ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｗｅｌｄｅｄｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：ｗｉｔｈｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｏｆ９０Ａ～１３０Ａ，ｔｈｅｄｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎｌａｙｅｒｗａｓｆｏｒｍｅｄｎｅａｒｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｆｕｓｉｏｎｌｉｎｅｏｎｔｈｅｓｉｄｅｏｆＱ２３５ｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌ，ａｎｄｏｎｔｈｅｓｉｄｅｏｆＳＡＦ２５０７ｄｕｐｌｅｘｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ，ｔｈｅｃａｒｂｏｎｌａｙｅｒ ｓｔｈｉｃｋｎｅｓｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ；Ｗｉｔｈｔｈｅｌａｒｇｅｒｗｅｌｄｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔ，ｔｈｅｉｎｐｕｔｗｅｌｄｉｎｇｈｅａｔｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｗｅｌｄｉｎｇｌｉｎｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｌｉｎｅ ｓｈｅｉｇｈｔｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃａｒｂｏｎｍｉｇｒａｎｔｏｃｃｕｒｒｅｄａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｆｕｓｉｏｎｚｏｎｅ，ｗｈｉｃｈｒｅｓｕｌｔｓｉｎａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｈａｒｄ－ｎｅｓｓｇｒａｄｉｅｎｔｏｎｔｈｅｊｏｉｎｔｚｏｎｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｕｐｌｅｘｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ２５０７；Ｑ２３５ｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌ；ｄｉｓｓｉｍｉｌａｒｍｅｔａｌｗｅｌｄｉｎｇ；ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ引言ＳＡＦ２５０７双相不锈钢具有良好的力学性能和耐腐蚀等优良特点，已广泛应用于海洋工程、石油化＊国家重点研究发展计划资助项目（２０１１ＣＢ６１２２０４）；国家自然科学基金资助项目（５１１０５２６４，５１２０４１１７）。
