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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。
SAF2205双相不锈钢焊接热处理金相分析1前言双相不锈钢的开发和应用始于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Cr、Mo高，抗局部腐蚀性能好，但含碳量高(C≤0.10%)。
焊接后其接头耐蚀性和韧性较差，限制了钢材的应用，仅适用于铸锻件。
(2)日本在美国329钢的基础上降低碳含量，开发了SUS329J1钢，可用作焊接用钢。
(3)60年代中期，瑞典开发出著名的3RE60钢，其特点是超低碳，Cr含量18%。
良好的焊接性和成型性，使其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，瑞典首次开发出不含Mo的超低碳双相不锈钢。
代表钢种为SAF2304钢。
(2)在第一代双相钢的基础上，开发了含氮超低碳双相不锈钢。
典型的钢种是瑞典开发的SAF2205钢，使双相钢得到广泛应用。
第三代双相不锈钢:(1)50年代后期开发出超级双相不锈钢，特点是碳含量低(≤0.03%)，钼和氮含量高(钼约4%，氮约0.3%)；钢中中等铁素体含量达到40 ~ 45%；具有优异的耐点蚀性，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，越来越广泛地应用于压力容器及其他相关设备中。
与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢在抗晶间腐蚀、点蚀、间隙腐蚀，尤其是氯化物引起的应力腐蚀开裂方面具有绝对优势。
在石油和化工领域的应用前景非常广阔。
如表1-1所示，部分双相不锈钢的牌号和化学成分为[1]。
表1-1双相不锈钢的等级和化学成分资料来源: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是指同时具有奥氏体(α)和铁素体(γ)组织的不锈钢，双相组织应独立存在且含量较大。
一般来说，奥氏体基体上铁素体≥15%或铁素体基体上奥氏体≥15%的奥氏体+铁素体双相不锈钢可称为双相不锈钢，本文简称为双相不锈钢。
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]。
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。
2.1 双相不锈钢在中国的发展历史在国外发展双相不锈钢的基础上，中国自70年代中期也开始发展了双相不锈钢，主要是研制含氮钢，关注氮对钢性能和工艺的影响。
2205不锈钢的焊接工艺2205不锈钢是一种新型的不锈钢材料，因为它所具有的优异的性能而被广大用户所喜爱，它在应用领域上不断地摸索前进，使得已经在其同行业有了一定的地位，既如此，它的质量问题就成为了我们比较关注的问题，质量问题的考量可以从两面入手，一个是其材质问题，另一个就是其焊接工艺方面，那么今天阐述一下其焊接有哪些工艺。
1）焊前准备采用机加工制备试板坡口，用不锈钢专用砂轮片打磨坡口及坡口两侧各30mm范围，并用丙酮清洗，以除去氧化膜、油污。
2）焊接方法一般的焊接方法，如焊条电弧焊、钨极氩弧焊和熔化极气体保护焊埋弧焊等，都可用于双相不锈钢的焊接。
3）焊材的选择对于焊条电弧焊，根据耐腐蚀性，接头韧性的要求即焊接位置，可选用酸性或碱性焊条。
4）焊接工艺参数的选择焊接线能量太大或太小都不好，一般控制在0.5～2.5kJ/cm范围，其具体大小要根据焊件厚度选择。
5）焊接熔池及背面的保护气体保护焊时保护气体中加氮可以提高焊缝的耐蚀性。
有效的背面气体保护是保证焊接质量的前提，保护气体的纯度应满足工艺要求，应采取有效的背面保护工装，开始焊接时要对焊缝背面的氧含量进行检测，满足工艺要求后才能开始焊接。
6）定位焊缝定位焊缝焊接时，如果长度过短，焊接未建立起平衡过程即结束，焊缝冷却会很快，可能导致铁素体含量过高、低韧性并因氮化物析出而降低耐腐蚀性能。
因此，如采用定位焊，对定位焊缝的最短长度应进行规定，且应采用较大热输入规范参数。
7）焊接过程材料的保护材料表面的弧击和起弧，是一个瞬间的高温过程，冷却速度很快，表面显微组织中铁素体含量很高，这种组织对裂纹和腐蚀很敏感，应尽力避免，如果产生必须用细砂轮打磨去除。
现场焊接过程中材料的保护非常重要，应避免碳钢、铜、低熔点金属或其它杂质对不锈钢的污染，可能情况下，不锈钢和碳钢管应分开存放和焊接。
焊接和切割过程中应采取措施防止飞溅、弧击、渗碳、局部过热等。
以上简单的介绍不知道您了解了没有，焊接工艺的要求还得需要焊接人员具有更加专业的焊接经验和知识才可以，在焊接的过程中，一定要对每个方面都要特别关注，以免在焊接中出现不必要的问题。
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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。
SAF2205双相不锈钢冷却管束的焊接摘要：从探讨氧氯化反应器冷却管束国产化制造过程中SAF2205双相不锈钢的焊接问题入手，着重分析和制定了双相钢焊接工艺方案和质量保证措施，完成了SAF2205双相不锈钢管束的国产化研制，并且运行正常。
关键词:冷却管束双相钢焊接质量检查WELDING OF SAF2205 DIPHASIC STAINLESS STEEL COOLING TUBE NESTQilu Petrochemical Corporation Construction Company Wang Chaoling，Lin XiguangAbstract The paper discussed the welding procedure of SAF2205 diphasic stainless steel cooling tube nest of the oxychloride reactor made in China. Emphatically the welding procedure scheme of diphasic stainless steel and measures of quality assurance were prepared. The cooling tube nest has been successfully made in China, and runs normally.Key words: cooling tube nest, welding of diphasic stainless steel, quality inspection0 前言氧氯化反应器冷却管束长期工作在HC1露点腐蚀的工作条件下，原来使用的冷却管束管子及弯头材料均采用SUS304L，极易出现管子，特别是弯头焊缝处的腐蚀泄漏失效，造成经常停车。
本次国产化制造是将原来使用的SUS304L改变为瑞典生产的SAF2205双相不锈钢。
2205双相不锈钢复合板的焊接工艺【摘要】本文分析了2205双相不锈钢复合板的材料特性和焊接性，施工前对该种材质的板材进行了焊接工艺评定，确定了其焊接工艺。
在实际施焊过程中，通过严格执行焊接工艺，既保证了焊接质量，又提高了焊接效率，满足了设计、规范和建设单位要求。
【关键词】2205双相不锈钢复合板；焊接工艺前言2009年，在江西盐矿有限责任公司高纯度盐精加工及资源综合利用技改工程技术改造项目上，业主工程部为调整工期，给我们增加制安2台非标设备（盐母液罐T402、母液罐T404），而这2台设备主材为2205双相不锈钢复合板，其材质为2205/Q235B。
而2205双相不锈钢复合板组对焊接是本施工技术的核心，其质量好坏直接关系到我公司声誉和后续工程的承接。
因2205/Q235B复合板的焊接在我公司并不常见，为保证其焊接质量，特对其焊接工艺研究如下。
1、材料特性1.1 2205双相不锈钢成分特点2205双相不锈钢（00Cr22Ni5Mo3N）是中合金双相不锈钢的代表品种，组织中铁素体和奥氏体各约占50%，其成分特点是超低碳、含氮，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损伤钢的塑韧性，又增强了其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。
由于其具有良好的耐腐蚀性能、力学性能、加工性能和焊接性能，广泛应用于石油和天然气工业、化学和石化加工工业、化肥工业、运输业、造纸和制盐轻工业等。
1.2 2205/Q235B双相不锈钢复合板的生产机制及特点2205/Q235B双相不锈钢复合板材料是采用基材Q235B和复材2205不锈钢爆炸焊接而成。
爆炸焊接生产复合板以炸药为能源介质，利用爆炸产生的冲击波推动复板向基板运动，在排出间隙中气体的同时通过撞击，在接触界面上发生薄层金属的塑形变形、融化和原子间的扩散，从而使金属板之间焊合。
大量的研究以及成熟的生产工艺都表明，复合板各元素在界面附近为梯度过渡，呈渐进分布，复合板基材/复材界面区域形成牢固的冶金结合过渡区。
2205双相不锈钢焊接和焊后热处理⼯艺2205双相不锈钢焊接和焊后热处理⼯艺研究摘要：采⽤了等离⼦弧焊（PAW）打底+钨极氩弧焊（TIG）盖⾯和等离⼦弧焊（PAW）打底+熔化极氩弧焊（MIG）盖⾯两种焊接⼯艺焊接2205双相不锈钢，并对焊接接头进⾏了固溶处理，对采⽤两种焊接⼯艺的焊件进⾏⾦相组织、铁素体-奥⽒体两相⽐例、⼒学性能以及耐点腐蚀性检测。
结果表明，两种焊接⼯艺都可以保证焊接接头的各项性能均能满⾜技术要求，TIG焊盖⾯的焊接接头铁素体含量低于MIG 焊盖⾯，且冲击韧性也于优于MIG焊盖⾯，⽽MIG焊盖⾯的焊接接头的耐点腐蚀性能优于TIG焊盖⾯。
关键词：2205双相不锈钢TIG焊MIG焊⼒学性能点腐蚀⼀、引⾔双相不锈钢是由奥⽒体和铁素体两相组成，当两相⽐例约为50％时，双相不锈钢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有的较⾼强度和耐氯化物应⼒腐蚀性能结合在⼀起，使其兼具奥⽒体不锈钢和铁素体不锈钢的优点。
2205双相不锈钢是20世纪70年代⾸先由瑞典研制成功，材料牌号为SAF2205，属于第⼆代双相不锈钢。
中国在80年代初开始研究相当SAF2205的00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢，它是⼀种典型的含N、超低碳、双相铁素体—奥⽒体不锈钢，它具有较⾼的屈服强度（为奥⽒体不锈钢的⼆倍）及良好的塑性，有良好的低温冲击性能，优良的耐应⼒腐蚀、晶间腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀性能；与奥⽒体不锈钢相⽐，具有导热系数⼤、线膨胀系数⼩、可焊性好、热裂倾向⼩、钢中含镍量较⼩、价格相对便宜等优点，使其⼴泛应⽤于化⼯、⽯油能源及海洋等领域，是⽬前应⽤最普遍的双相不锈钢材料。
本实验分别采⽤了两种不同焊接⽅法进⾏对⽐，在焊后对焊接接送进⾏了热处理，研究了焊接和热影响区组织及性能变化和奥⽒体-铁素体相⽐例对其的影响。
⼆、实验材料和实验⽅法1、实验材料实验采⽤太原钢铁公司⽣的2205双相不锈钢，其化学成分和⼒学性能如表1和表2所⽰。
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