2205双相不锈钢的焊接工艺规程
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双相不锈钢2205及焊接技术
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。
2205双相不锈钢钢筋弧焊工艺
温度超过 315℃ 时，会对双相不锈钢的韧性和耐蚀性 产生不利的影响。 如果为了消除双相不锈钢在焊接 热循环过程中产生的有害中间相，焊后热处理应当 在完全固溶 （ 1040℃ ） 后水淬。 热输入与层间温度： 2205 双相不锈钢允许热输 入的范围较宽，单道焊的热输入为 0. 5 ～ 2. 0kJ /mm， 层间温度 ＜ 150℃ 。与奥氏体不锈钢相比，双相不锈 钢具有较高的热传导率和较小的热膨胀系数，在焊 缝处没有像奥氏体不锈钢一样高的局部热应力，双 相组织的焊缝在凝固后的抗热裂性大大优于奥氏体 焊缝金属，双相不锈钢具有优良的塑韧性，冷裂倾 向也很小。 焊接接头的相平衡控制： 理想的双相不锈钢的 相比例是铁素体含量为 40%～ 50% ，其余为奥氏体， 这样可以改善双相不锈钢的韧性。图 6 是 68% Fe 处 CrNi 三元截面相图。 从图中可以看出，该合 的 Fe金以铁素体 （ α ） 凝固，当温度下降到 1000℃ 左右 时，部分铁素体就会转变为奥氏体 （ γ ） ，在较低的 温度下，处于平衡状态的铁素体和奥氏体几乎没有 进一步的改变。 合金中的镍和铬含量的微小变化可 引起双相不锈钢中奥氏体和铁素体数量较大的变化。
R 研究与应用
esearch ＆ Application
2205 双相不锈钢钢筋弧焊工艺
山西太钢不锈钢股份有限公司 太钢不锈钢工业园有限公司 （ 太原 030003 ） （ 山西 030008 ） 连 张心保 杰
【摘要 】
对用于我国港珠澳跨海大桥用双相不锈钢钢筋进行了焊条电弧焊工艺试验，以及焊接接头
焊接电流 电弧电压 焊接速度 v /A /V / mm·min － 1 120 ～ 130 23 ～ 25 110 ～ 200
44 2011 年 第 10 期 焊接与切割
2205双相不锈钢复合板焊接工艺
2205双相不锈钢复合板焊接工艺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。
达到在不降低使用效果（防腐性能、机械强度等）的前提下节约资源、降低成本的效果。
2、焊接性2.1复材的焊接2205双相钢钢为超低碳的奥氏体-铁素体不锈钢，在通过固溶处理后具有良好的韧性、强度和焊接性，由于该钢Cr当量与Ni当量比值适当，在高温加热后仍保留有较大量的一次奥氏体组织，又可使二次奥氏体组织在冷却中生成，使钢中的奥氏体相总量不低于30%～40%，因而使钢具有良好的耐腐蚀性能；因母材中含有较高的N，焊接近缝区不会形成单相铁素体区，奥氏体含量一般不低于30%。
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。
通常焊前不预热，焊后不热处理。
2.2过渡层的焊接2205/Q235B复合板焊接过渡层时，由于其符合界面成分复杂，要在保证熔合良好的前提下，尽量减少基材金属的熔入量，即降低熔合比。
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。
2205+Q235B双相不锈钢复合板的搭接焊接工艺
2205+Q235B双相不锈钢复合板的搭接焊
接工艺
简介
本文档旨在探讨2205+Q235B双相不锈钢复合板的搭接焊接工艺。
我们将介绍该复合板的特性、焊接的必要性以及实施焊接的具体步骤和注意事项。
复合板特性
2205+Q235B双相不锈钢复合板由高强度双相不锈钢2205和低碳结构钢Q235B组成。
该复合板具有以下特性：
- 高强度和良好的韧性
- 优异的耐腐蚀性能
- 良好的焊接性能
焊接的必要性
搭接焊接是将两块复合板连接在一起形成更大尺寸的板材的常用方法。
在某些工程中，需要使用2205+Q235B双相不锈钢复合板的大尺寸板材，因此搭接焊接是必要的。
焊接步骤和注意事项
为了保证焊接质量和连接强度，以下是实施2205+Q235B双相不锈钢复合板搭接焊接的步骤和注意事项：
1. 确保焊接区域的清洁，并去除可能影响焊接质量的杂质和污染物。
2. 使用适当的焊接工艺和设备，如TIG（钨极氩弧焊）焊接。
3. 控制焊接参数，如电流、电压和焊接速度，以确保合适的焊接质量。
4. 确保合适的焊接温度范围，避免过高的温度导致结构变形或缺陷。
5. 在焊接完成后，进行焊缝检测和质量评估，以确保焊接质量符合标准要求。
结论
2205+Q235B双相不锈钢复合板的搭接焊接工艺是实现大尺寸板材的常用方法。
通过遵循适当的焊接步骤和注意事项，可以保证焊接质量和连接强度。
为了获得最佳结果，建议在实施焊接前进行合适的焊接试验并遵循相关的标准和规范。
2205双相不锈钢钢筋弧焊工艺
钼与铬 的 共 同作 用 能 提 高 不 锈 钢 的耐 点 蚀 的 能 力 ，
／ ・ Ｗ
ｆ ・Ｋ ｍ
／ＧＰ ／１ ａ ０
钼也是 铁 素体 形 成 元 素 ，同 时也 增 大 了不 锈 钢 形 成
金属 间 隙相 的倾 向 。因 此 ，双 相 不 锈 钢 中的 Ｗ ＜ ４ 。氮是 强奥 氏体形 成元 素 ，增加 不 锈 钢 的耐 点 蚀 ％
７ ８ ． ０
５０ ０
Ｏ． ０ ８
２ ０ ０
１ ． ３０
１． ６ ０
和缝 隙腐蚀 的能力 ，氮 可 以延 缓金 属 间 隙相 的析 出 ， 降低 了双相 不锈钢 中形成 相 的倾 向 。
世 界 上最先 制 造 双 相 不 锈 钢钢 筋 的企 业 是 奥 托
昆普 公 司 ，该公 司开 创性 的研制 了 ２０ 双 相不 锈 钢 １１
分值 如表 １ 示 ，力 学性 能 及 物理 性 能 分别 如 表 ２ 所 、
表 ３ 示 ，母 材 的室 温 金 相 组 织 为 约 各 占 ５ ％ 的铁 所 ０
素体 及奥 氏体 ，如 图 １ 所示 。
试验 用材 料 分 别 为 ６１ ｍ 及 ６ ２ ４ｍ ３ ｍｍ 的双 相 不
锈钢 钢筋 ，车 床 加 工 ３ 。 ４ 。 ０ ～ ０ 的坡 度 ，端 部 平 台 的 直径 为 １ ２ ｍ，两根 钢筋组 合成 ６ 。 ７ 。 ～ｍ ０ ～ ０ 的环形 坡
密 度
／ 。ｃ ｇ ｍ
表 ３ ２０ ２５双 相 不锈 钢 的物 理 － 性能
比 热
／ Ｊ‘（ ｇ・ ｋ
℃ ）。 。
／ｕ ・ｍ ｎ
比 电 阻 杨 氏 ２ ％ 热 膨 ２ ℃ 热 导 率 ０ Ｏ
／ ・ Ｗ
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／ＧＰ ／１ ａ ０
钼也是 铁 素体 形 成 元 素 ，同 时也 增 大 了不 锈 钢 形 成
金属 间 隙相 的倾 向 。因 此 ，双 相 不 锈 钢 中的 Ｗ ＜ ４ 。氮是 强奥 氏体形 成元 素 ，增加 不 锈 钢 的耐 点 蚀 ％
７ ８ ． ０
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Ｏ． ０ ８
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１ ． ３０
１． ６ ０
和缝 隙腐蚀 的能力 ，氮 可 以延 缓金 属 间 隙相 的析 出 ， 降低 了双相 不锈钢 中形成 相 的倾 向 。
世 界 上最先 制 造 双 相 不 锈 钢钢 筋 的企 业 是 奥 托
昆普 公 司 ，该公 司开 创性 的研制 了 ２０ 双 相不 锈 钢 １１
分值 如表 １ 示 ，力 学性 能 及 物理 性 能 分别 如 表 ２ 所 、
表 ３ 示 ，母 材 的室 温 金 相 组 织 为 约 各 占 ５ ％ 的铁 所 ０
素体 及奥 氏体 ，如 图 １ 所示 。
试验 用材 料 分 别 为 ６１ ｍ 及 ６ ２ ４ｍ ３ ｍｍ 的双 相 不
锈钢 钢筋 ，车 床 加 工 ３ 。 ４ 。 ０ ～ ０ 的坡 度 ，端 部 平 台 的 直径 为 １ ２ ｍ，两根 钢筋组 合成 ６ 。 ７ 。 ～ｍ ０ ～ ０ 的环形 坡
密 度
／ 。ｃ ｇ ｍ
表 ３ ２０ ２５双 相 不锈 钢 的物 理 － 性能
比 热
／ Ｊ‘（ ｇ・ ｋ
℃ ）。 。
／ｕ ・ｍ ｎ
比 电 阻 杨 氏 ２ ％ 热 膨 ２ ℃ 热 导 率 ０ Ｏ
2205双相钢的焊接工艺规程
2205双相钢的焊接工艺规程为了取得良好的焊接质量,焊接人员应掌握双相钢的焊接特点和往意事项另外从腐蚀的角度来看,焊接接头总是不锈铜结构的最薄弱环节,实际上管通最挤的耐蚀水平是由焊工决定的,为了尽可能的取得良好的结果,焊接操作过程应当遵守一些基本规则。
总结出的SAF2205 DSS一些关键技术如下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、钨极氯弧焊和熔化极气体保护焊理弧焊等,都可用于双相不锈钢的焊接,焊条电弧焊时最常用的焊接工艺方法,其特点灵活方便,并可实现全位置焊接,因此焊条电弧焊时焊接修复的常用工艺方法。
钨极弧焊的特点时焊接质量优良,自动化的焊接效率也较高,因此广泛用于管通的封底焊维及薄壁管道的焊接,钨模弧焊的保护气体通常采用纯x,当进行管通封底焊时,应采用Ax+2解:或Ar+5保护气体,同时还应采用纯Ar威高纯N进行焊背面保护,以防止根部焊道的铁索体化,熔化极气体保护焊的特点时较高的数效车,即可采用较灵话的半自动焊,也可实现自动焊3)焊材的选择对于焊条电弧焊,积据耐腐蚀性,接头韧性的要求即焊按位置,可选用酸性或碱性焊条,采用酸性焊条时,脱渣优良,焊缠光清,接头成形美观,但是焊醇金属的冲击性较低,于此同时,为了防止焊接气孔及焊接氢致纹雷严格控制焊条中的含氢量,当要求焊金属具有较高的神击度,并需进行全位置焊按时,应采用碱性焊条,另外,在根部封底焊时,通常采用碱性焊条当对焊金属的耐剧性性能有特殊要求时,证应采用超级双相钢成分的碱性焊条对于实芯气体保护焊焊丝,在保证焊接金属具有良好的耐腐蚀性与力学性能的同时,还应往意其焊接工艺性能,对于药芯焊丝,当暨求焊光滑,接头成形美观时,可采用金红石型或位一钙型药芯焊丝,当要求较高的神击度或在较大的构束条件下焊接时,直采用碱度较高的药芯焊丝,对于埋强焊焊丝,宜采用直径较小的缉丝,实现中小焊接现范下的多层多通焊,以筋止焊接热影响区的化。
2205、Q235B双向不锈钢复合板焊接工艺(网上资料)
焊接工艺在焊接工艺评定的基础上，母液桶的制安正式开始。
施工程序如下：4.1选择焊接方式及焊接材料，见下表：注：以上适用于所有焊缝。
焊接材料入库时，应仔细核对合格证、质量证明书，符合相应标准后才能投入使用。
将焊材存放在干燥、通风良好、温度>5℃，且空气相对湿度<60%的库房内；设置焊材二级库，并由保管员专门负责焊材的保管、烘烤、发放和回收，并做好各种记录；焊条使用前按说明书的要求进行烘烤，然后存放到100～150℃恒温箱里随用随取；焊条使用超过4小时应重新烘烤，并且重复烘烤不得超过两次；焊工凭焊接技术员签发的领料单领取焊材。
4.2坡口加工（坡口样式见表3.3）现场复材面和过渡层都采用等离子弧切割方法开制坡口，并用磨光机进行修磨。
应避免将切割熔渣溅落在母材表面上，坡口表面应平整、光洁。
基层采用板式坡口机。
4.3焊前清理焊前应采用机械方法及有机溶剂，将焊接坡口内外两侧至少各20mm范围内的油、漆、锈、垢、毛刺、氧化膜等清除干净，且坡口表面不得有裂纹、夹层等缺陷；多层多道焊时，必须清除前道焊缝表面的熔渣和缺陷等。
为防止焊接飞溅物污染不锈钢表面，应在坡口两侧各100mm范围内涂上石灰水。
4.4组对为避免增加内应力和产生应力集中，内外壁应尽量平齐，其内壁错边量不宜超过壁厚的10%，且不大于0.5mm；不得对焊接接头进行加热校正，不得用强力对口。
厚度相同（基材与复材厚度均相同）的不锈钢复合钢板焊件的装配，应以复材表面为基准。
厚度不同（或复材厚度不同，或基材厚度不同，或两者均不同）的不锈钢复合钢板焊件的装配基准，按设计图样的规定执行。
4.5定位焊定位焊缝只允许焊在基层母材上，且应由持证焊工承担。
若发现定位焊缝出现裂纹或其它不允许存在的缺陷时，应予铲除，并移位再焊。
4.6正式焊接1）焊接规范参数见表3.4：采用磨光机进行清根，层间温度<100℃。
2）焊接顺序：基层——过渡层——复层。
焊接复层前应用磨光机清根，深度2mm。
2205不锈钢的焊接工艺
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。
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 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。
1.1.1石油和天然气工业这是国外应用双相不锈钢的主要领域之一，目前铺设的油气输送管线已有1000km。
国内只有南海油田少量使用，全部进口。
另外，西气东输工程西起塔里木盆地的集气管线考虑要用双相不锈钢焊管，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，在南京，镇海，天津，济南等炼化公司多集中用在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，最长的已使用20年。
镇海炼化公司是我国最大的炼油基地，加工能力为1600万t，进入世界百强，冷凝冷却系统中多套设备使用双相不锈钢。
这一领域涉及的范围很宽，工况情况复杂，介质多种多样，也是使用双相不锈钢较早和较多的领域。
甲醇是重要的能源化工原料，2002年国内产量210万t，进口量与此相当，国产缺口很大，当然也有少量（数千吨）出口韩国，目前20万t 的大型和多套10万t以下的中小型的甲醇合成反应器的触媒管都是采用双相不锈钢，大中型装置采用2205钢管，使用进口管较多，小型装置多采用18－5Mo型国产钢管。
齐鲁石化公司氯乙烯装置的氧氯化反应器中的冷却蛇管的介质条件（HCI，水蒸气）苛刻，目前已使用进口的2205双相不锈钢，使用结果有待观察。
上海石化公司乙烯装置的催化剂再生冷却器采用国产类似DP3钢的00C25Ni7Mo3WCuN双相不锈钢做海水冷却器管，海水出口温度40℃，至今已间歇使用15年，效果很好。
河南煤化工厂的粉煤气化装置的数台冷却器都是采用进口2205钢管制造。
1.1.2 化肥工业尿素工业也是最早使用国产双相不锈钢的部门，装置中含氯离子水的换热设备使用得较多，例如尿素装置中CO2压缩机三段冷却器原使用304L奥氏体不锈钢管束，l个月后即因应力腐蚀破裂而泄漏，双相不锈钢可用5年以上，随后一、二段冷却器也都换用了18－5Mo或2205双相不锈钢。
由于双相不锈钢在尿素介质中有良好的抗腐蚀疲劳性能，很适合制造尿素生产的关键设备——甲按泵泵体。
国产的00Cr25Ni6Mo2N钢可以通过Huey法的晶间腐蚀倾向检验，己用于黑龙江化肥厂、洞庭氮肥厂（五柱塞式）等大型化肥厂。
国内中小化肥厂的甲按泵泵体基本上采用18－5Mo钢制造，也有数十家采用的是高铬含铅双相不锈钢。
此外这种钢的泵阀锻件通过了日本JIS G0573、G0591硝酸法和硫酸法的检验，批量出口日本，价格要比日本当地生产的便宜。
此外，采用国产OCr25Ni6Mo3CuN时效强化双相不锈钢，利用其耐磨损腐蚀性能，用于尿素装置主工艺管路多种规格的高压截止阀的内件等，效果不错。
1.1.3 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，食品等，要求船舱材料既能耐腐蚀，又有高的强度。
如今2205双相不锈钢已代替316L 和317L奥氏体不锈钢，成为海上化学品船的标准用材。
国内在这方面刚刚起步，中国长江航运集团青山船厂采用欧洲建造标准，使用进口的2205钢板，自行制造成功第一艘18500t化学品船，钢板消耗量约1200t，己出口比利时。
实现了我国用双相不锈钢建造化学品船零的突破，该厂已形成规模生产能力。
1.1.4 造纸和制盐轻工业由于双相不锈钢在中性氯化物溶液中有较好的耐孔蚀和缝隙腐蚀的能力，利用这一特点，国内开发了该钢在真空制盐和盐硝联产装置上的应用，20万-30万t 制盐厂的大型盐水和芒硝蒸发罐采用了双相不锈钢的衬里和复合板，解决了设备结盐垢和腐蚀问题，最长的已有10年的使用历史。
双相不锈钢用于大型真空制盐装置，国内已有成熟的经验。
在制纸浆和造纸业领域，国内几乎是空白，硫酸盐蒸煮法仍多采用低碳钢制造的蒸煮锅，而国外早已普及使用双相不锈钢的蒸煮、漂白等设备，目前国内也有引进，但数量极少。
综上所述，可以看出国内双相不锈钢的使用是有一定局限性的，像国外大量使用双相不锈钢的诸如纸浆和造纸工业、油气工业、运输业、甚至建筑业几个大的领域我们涉及得不多，有的还只是刚刚开始。
根据国情，利用双相不锈钢的性能优势，今后除继续扩大在化工和石化等领域的应用外，结合纸浆和造纸工业的技术改造需要开发在这一领域中的应用，至于油气管线目前很难推广，双相不锈钢的价格是太高了但是制造有关油气田需要的耐氯离子和硫化氢的装置像集气管线和换热设备等还是可以采用双相不锈钢，甚至超级双相不锈钢的。
海上运输业的发展，化学品船制造业方兴未艾，需要大量大张的钢板，这一缺口有待填平补齐。
至于在建筑业方面的应用，至今还完全未涉及，其实滨海的城市雕塑景观和开发2304钢用于民用热水器方面完全可代替304和316奥氏体不锈钢。
1.2 双相不锈钢的优势及应用1.2.1 与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：1）屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多，且具有成型需要的足够的塑韧性。
采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%，有利于降低成本。
表1-2 部分双相不锈钢的牌号及化学成分(质量分数％）2）具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力，即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中。
应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。
3）在许多介质中应用最普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L 奥氏体不锈钢，而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性，再一些介质中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢，乃至耐蚀合金。
4）具有良好的耐局部腐蚀性能，与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比，它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢。
5）比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低，和碳钢接近，适合与碳钢连接，具有重要的工程意义，如生产复合板或衬里等。
6）不论在动载或静载条件下，比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力，这对结构件应付突发事故如冲撞，爆炸等，双相不锈钢优势明显，有实际应用价值。
1.2.2 与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下1）综合力学性尤其是塑韧性，不象铁素体不锈钢那样对脆性敏感。
2）除耐应力腐蚀性能外，其他耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。
3）冷加工工艺性能和冷成型性能远优于铁素体不锈钢。
4）焊接性能也远优于铁素体不锈钢，一般焊前不需预热，焊后不需热处理。
5）应用范围较铁素体不锈钢宽。
2 SAF2205双相钢接头的基本要求及达到要求的措施2.1基本要求焊接接头不存在超过质量标准规定的缺陷，同时力学性能满足焊接结构预期的使用性能要求。
不出现焊接热裂纹和冷裂纹，应力腐蚀，点蚀，δ相脆化现象的出现2.2防止措施1）双相不锈钢具有良好的焊接性，一般选用与母材成分相同或相近的焊接材料，由于含碳量对抗腐蚀性有很大的影响，因此熔敷金属含碳量不用高于母材。
腐蚀性弱或仅为避免锈蚀污染的设备，可选用含Ti或Nb等稳定化元素或超低碳焊接材料。
对于耐酸腐蚀性能较高的工件，常选用含Mo的焊接材料。
选用适合的焊接材料不会发生焊接热裂纹和冷裂纹，如选用焊条型号E309MoL-16焊条牌号A042氩弧焊焊丝H00Cr18Ni14Mo2。
2）合理设计焊接接头。
避免腐蚀介质在焊接接头部位聚集，降低或消除应力集中，消除或降低焊接接头残余应力，用常用工艺措施，加热温度在800-900℃之间才可得到比较理想的消除应力效果；结构设计时要尽量采用对接接头，避免十字交叉焊缝，单V形坡口改用Y形坡口。
3）采用小的热输入，即小电流，大的焊接速度，减少横向摆动，待前一道焊缝冷却到预热温度后，再焊下一道焊缝，焊后进行750-800℃退火处理，退火后应快冷，防止出现δ相和475℃脆化。
3 SAF2205双相钢的焊接性及焊接中可能存在的问题3.1SAF2205双相钢的焊接性3.1.1SAF2205双相钢的性能特点1）含钼双相不锈钢在低应力下有良好的耐氯化物应力腐蚀性能。
一般18-8型奥氏体不锈钢在600℃以上中性氯化物溶液中容易发生应力腐蚀断裂，在微量氯化物及硫化氢工业介质中用这类不锈钢制造的热交换器、蒸发器等设备都存在着产生应力腐蚀断裂的倾向，而双相不锈钢却有良好的抵抗能力。
2）含钼双相不锈钢有良好的耐孔蚀性能。
在具有相同的孔蚀抗力当量值（PREN=Cr%+3.3Mo%+16N%）时，双相不锈钢与奥氏体不锈钢的临界孔蚀电位相仿。
双相不锈钢与奥氏体不锈钢耐孔蚀性能与AISI 316L相当。