下载文档原格式
双相钢介绍：所谓双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半，一般最少相的含量也许要达到30%。
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DSS兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。
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。
（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。
与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的弱势如下：（1）应用的普遍性与多面性不如奥氏体不锈钢，例如其使用温度必须控制在25 0摄氏度以下。
（2）其塑韧性较奥氏体不锈钢低，冷，热加工工艺和成型性能不如奥氏体不锈钢。
（3）存在中温脆性区，需要严格控制热处理和焊接的工艺制度，以避免有害相的出现，损害性能。
2、与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：（1）综合力学性能比铁素体不锈钢好，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。
某某双相不锈钢压力容器项目焊接工艺评定计划编号PWPS-****编制审核************公司2017年**月**日双相不锈钢压力容器项目按PD5500-2015《非直接受火焰焊接压力容器》设计、建造，由英国劳氏船级社LR监检认可。
按照ISO 15614-1《金属材料焊接工艺规程及评定》要求，编制本焊接工艺计划书提交LR，用以指导完成焊接工艺认可试验。
按预先制定PWPS进行施焊，根据合格的焊接工艺认可试验报告（WPQR），对PWPS焊接工艺修改完善后，经LR正式审核批准形成正式的WPS，用以指导产品生产焊接。
一、计划进行的焊接工艺评定项目1.工艺评定（一）评定代号：PWPS-****焊接方法：手工钨极氩弧焊（GTAW）焊接设备：S350林肯多功能焊机母材：BS EN 10028-7 1.4462焊接试板规格：5mm×300mm×800mm焊接位置及接头形式：平焊、（坡口）对接焊焊接材料：CTS-2209/Ar ￠2.0焊接位置：立向上主要检测项目：①无损检测：100% RT，100% PT②力学性能试验:硬度测试试样数量：1件横向拉伸试验试样数量：2件弯曲试验试样数量：4件（2面弯+2背弯）冲击试验：免于冲击③抗腐蚀试验：金相检查（不小于200倍）铁素体含量测定腐蚀试验（按ASTM G48方法）2.工艺评定（二）评定代号：PWPS-***焊接方法：手工焊条电弧焊（SMAW）焊接设备：S350林肯多功能焊机母材：BS EN 10028-7 1.4462焊接试板规格：10mm×300mm×800mm焊接位置及接头形式：平焊、（坡口）对接焊焊接材料：CES-2209 ￠2.5/￠3.2焊接位置：立向上主要检测项目：①无损检测：100% RT，100% PT②力学性能试验:硬度测试试样数量：1件横向拉伸试验试样数量：2件弯曲试验试样数量：4件（2面弯+2背弯）冲击试验（试验温度取－20℃）：焊缝中心1组熔合线1组熔合线+2mm 1组熔合线+5mm 1组③抗腐蚀试验：金相检查（不小于200倍）铁素体含量测定腐蚀试验（按ASTM G48方法）3.工艺评定（三）评定代号：PWPS-*****焊接方法：药芯焊丝电弧焊（FCAW）焊接设备：S350林肯多功能焊机母材：BS EN 10028-7 1.4462焊接试板规格：10mm×300mm×800mm焊接位置及接头形式：立焊、（坡口）对接焊焊接材料：CFS-2209/ CO2 ￠1.2焊接位置：立向上主要检测项目：①无损检测：100% RT，100% PT②力学性能试验:硬度测试试样数量：1件横向拉伸试验试样数量：2件弯曲试验试样数量：4件（2面弯+2背弯）冲击试验（试验温度取－20℃）：焊缝中心1组熔合线1组熔合线+2mm 1组熔合线+5mm 1组③抗腐蚀试验：金相检查（不小于200倍）铁素体含量测定腐蚀试验（按ASTM G48方法）4.工艺评定（四）评定代号：PWPS-*****焊接方法：手工焊条电弧焊（SMAW）+药芯焊丝电弧焊（FCAW）组合焊焊接设备：S350林肯多功能焊机母材：BS EN 10028-7 1.4462焊接试板规格：20mm×300mm×600mm焊接位置及接头形式：平焊、（坡口）对接焊焊接材料：CES-2209 ￠2.5/￠3.2+CFS-2209/CO2 ￠1.2焊接位置：立向上主要检测项目：①无损检测：100%RT,100%PT②力学性能试验:硬度测试试样数量：1件横向拉伸试验试样数量：2件弯曲试验试样数量：4件（侧弯代替）冲击试验（试验温度取－20℃）：焊缝中心1组熔合线1组熔合线+2mm 1组熔合线+5mm 1组③抗腐蚀试验：金相检查（不小于200倍）铁素体含量测定腐蚀试验（按ASTM G48方法）5.工艺评定（五）评定代号：PWPS-*****焊接方法：手工焊条电弧焊（SMAW）焊接设备：S350林肯多功能焊机母材：BS EN 10028-7 1.4462+ BS EN 10028-7 1.4404（异种材料）焊接试板规格：10mm×300mm×600mm焊接位置及接头形式：平焊、（坡口）对接焊焊接材料：CES-2209 ￠2.5/￠3.2焊接位置：立向上主要检测项目：①无损检测：100%RT,100%PT②力学性能试验:硬度测试试样数量：1件横向拉伸试验试样数量：2件弯曲试验试样数量：4件（2面弯+2背弯）冲击试验（试验温度取－20℃）：焊缝中心1组熔合线1组熔合线+2mm 1组熔合线+5mm 1组③抗腐蚀试验：铁素体含量测定6.工艺评定（六）评定代号：PWPS-*****焊接方法：手工钨极氩弧焊（GTAW）焊接设备：S350林肯多功能焊机母材：BS EN 10028-7 1.4462焊接试板规格：10mm×300mm×800mm焊接位置及接头形式：平焊、（坡口）对接焊焊接材料：CTS-2209/Ar ￠2.0焊接位置：平焊焊后固溶处理主要检测项目：①无损检测：100%RT,100%PT②力学性能试验:硬度测试试样数量：1件横向拉伸试验试样数量：2件弯曲试验试样数量：4件（2面弯+2背弯）冲击试验：免于冲击③抗腐蚀试验：金相检查（不小于200倍）铁素体含量测定腐蚀试验（按ASTM G48方法）7.工艺评定（七）评定代号：PWPS-*****焊接方法：手工焊条电弧焊（SMAW）焊接设备：S350林肯多功能焊机母材：BS EN 10028-7 1.4462焊接试板规格：10mm×300mm×800mm焊接位置及接头形式：平焊、（坡口）对接焊焊接材料：CES-2209 ￠2.5/￠3.2焊后固溶处理焊接位置：平焊主要检测项目：①无损检测：100% RT，100% PT②力学性能试验:硬度测试试样数量：1件横向拉伸试验试样数量：2件弯曲试验试样数量：4件（2面弯+2背弯）冲击试验（试验温度取－20℃）：焊缝中心1组熔合线1组熔合线+2mm 1组熔合线+5mm 1组③抗腐蚀试验：金相检查（不小于200倍）铁素体含量测定腐蚀试验（按ASTM G48方法）。
双相不锈钢特殊焊接工艺及无损检测要求摘要：S32205双相不锈钢有着较好的焊接性和力学性能，能适用于电厂服役环境。
本文制定了合理的焊接工艺，并提出了施工过程中对双相不锈钢焊接及无损检测的特殊要求，保证了现场焊接施工质量。
关键词：双相不锈钢；特殊焊接工艺；无损检测要求引言双向不锈钢是指金相组织具有铁素体与奥氏体双相组织的不锈钢种，在固溶组织中铁素体与奥氏体各占约50%的比例，一般较少相的含量也在30%以上。
金相组织决定了铁素体-奥氏体双相不锈钢的性能介于铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢之间，兼具两种不锈钢的优点，不仅具有良好的塑性、韧性、耐腐蚀性和焊接性，而且具有更强于其他种类不锈钢的抗晶间腐蚀能力，因此在能源、化工、制药、造纸、海水淡化等领域有着广泛的应用。
1双相不锈钢的焊接性S32205双相不锈钢主要的合金元素约为22%的Cr、5%的Ni、3%的钼和0.15%的N。
为了保证性能，一般采用固溶处理为交货状态，在正常的交货状态下其显微组织约为50%的铁素体和50%的奥氏体，因此冷裂纹倾向小。
双相不锈钢S32205焊接时，最为薄弱的区域为热影响区，相对于母材和焊缝区，其热影响区含有较多的铁素体，降低了耐腐蚀性和增大氢致裂纹的可能性。
双相不锈钢S32205含有50%的铁素体，因而也存在475℃脆性和在铁素体中析出的σ相的脆化的可能性，但与铁素体不锈钢相比，可能性大大降低。
2双相不锈钢焊接要点分析1）焊接时，为了获得较好的焊接质量，在保证焊接接头熔合良好的提前下，尽量选用较小的焊接电流和焊接电压，较快的焊接速度，同时焊接部位可以快速冷却，以快速跳过450-850℃的区间。
2）为了防止晶粒过度长大，尽可能采用多层多道焊接的操作方法，同时采用直线运条的方法，尽量不要作横向摆动，层间的采用测温仪监控，不要超过100℃。
3）与奥氏体不锈钢不同的是，与腐蚀介质接触的焊缝要先焊，最后焊与腐蚀接触介质不接触一面。
其目的是利用后焊焊缝的热量，对先焊缝进行一次热处理，从而提高与腐蚀介质接触的焊缝的性能。
双相钢焊接工艺评定嘿，朋友们！今天咱就来好好聊聊双相钢焊接工艺评定这档子事儿。
你说双相钢焊接，那可不是随随便便就能搞的呀！这就好比是搭积木，你得把每一块都放对地方，才能搭出漂亮稳固的城堡不是？双相钢焊接也是一样，每个环节都得精心对待。
先说说焊接材料的选择吧，那可得像挑对象一样仔细。
要是选错了，那不就像找了个不合适的对象，以后有的是麻烦事儿呢！得根据双相钢的具体型号和焊接要求来，可不能马虎。
然后是焊接工艺参数，这就像是做菜时的火候和调料用量。
火大了菜糊了，火小了不熟；调料多了太咸，少了没味。
焊接工艺参数也是如此，电流、电压、焊接速度等等，都得恰到好处，才能保证焊接质量。
还有焊接环境呢，你想想，要是在一个乱糟糟、脏兮兮的地方焊接，那能焊出好活儿吗？就像你在一个满是灰尘的房间里做蛋糕，那蛋糕还能干净好吃吗？所以焊接环境也得整得干干净净、舒舒服服的。
焊接过程中呢，得时刻留意，就跟照顾小婴儿似的，稍有不对劲就得赶紧调整。
要是等出了问题再去补救，那可就麻烦大啦！焊接完成后，可别以为就万事大吉了。
还得进行评定呀！这就像是考试后老师批改试卷，看看你到底考得怎么样。
评定得仔细认真，看看焊缝有没有缺陷，力学性能达不达标。
你说双相钢焊接工艺评定重要不？那当然重要啦！这关系到整个工程的质量和安全呢！要是焊接不好，那后果可不堪设想。
就好像一座大楼的根基没打好，那还能稳吗？咱搞焊接的，就得有那份责任心和较真劲儿。
不能马马虎虎，得过且过。
每一个细节都得抠到位，每一个步骤都得做到极致。
这样才能保证双相钢焊接的质量，让大家都放心。
所以啊，大家可千万别小瞧了双相钢焊接工艺评定这事儿。
得认真对待，用心去做。
只有这样，我们才能造出坚固耐用的好东西，为社会做出贡献呀！这可不是我在这儿瞎忽悠，这是实实在在的道理呀！你们说是不是？。
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。
超级双相不锈钢UNS S32750的ASME标准焊接工艺及性能分析摘要：通过对超级双相不锈钢UNS S32750的ASME标准焊接工艺及性能分析，探讨出一套成熟的、可借鉴的焊接施工工艺，总结了焊接技术参数与焊接质量控制点，采用GTAW单面焊双面成型，小电流、快焊速的控制焊接线能量的焊接工艺并使用ER2594焊丝作为焊接材料，纯度为99.99%的氩气作为保护气体，并严格控制层间温度和热输入量，取得了良好的焊接质量。
关键词：超级双相不锈钢，焊接工艺和性能分析，控制层间温度和热输入量一．超级不锈钢国内外发展概况双相不锈钢的发展始于30年代，法国1935年获得第一个专利，至今双相不锈钢已经发展了三代。
第一代双相不锈钢以美国40年代开发的329钢为代表，含高铬、钼，耐局部腐蚀性能好，但含碳量较高(≤0．1％c)。
因此，焊接时失去相的平衡及沿晶界析出碳化物导致耐蚀性及韧性下降，焊后必须经过热处理，一般只用于铸锻件，在应用上受到了一定限制。
随后至60年代中期瑞典开发了著名的3RE60钢，它是第一代双相不锈钢的代表钢种，其特点是超低碳，含铬量为18％，焊接及成型性能良好，可广泛代替AIsl304L、316L用作耐氯离子应力腐蚀的材料。
我国自70年代中期开始发展双相不锈钢，北京钢研总院最早开展这方面研究工作，研制的00Crl 8Ni5M03Si2双相不锈钢已纳入国家标准GBl220，GB3280，GB4237。
另外，五二研究所在分析国外双相不锈钢发展的基础上，研制成功了新型稀土双相不锈钢SG52，其抗点蚀当量PRE≥40。
该钢采用稀土改性，并以氮代镍，具有良好的力学性能、工艺性能和抗腐蚀性能。
二、UNS S32750超级双相不锈钢焊接法及工艺的选择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。
双相不锈钢特殊焊接工艺及无损检测要求摘要：随着社会经济的稳步增长和现代科技的快速进步，我国工业行业得以快速发展，整体生产工艺水平得到大幅度提升。
双相不锈钢是属于当前电厂以及工业制造业当中应用的一种材料，其本身有着良好的焊接性和力学性能，可适用于多项服役环境。
双相不锈钢特殊焊接要求较高，尤其特殊焊接工艺与无损检测方面较为明显。
本篇文章主要针对双相不锈钢特殊焊接工艺及无损检测相关要求作出简要的讨论，首先介绍双相不锈钢的产生和具体焊接性，再阐述双相不锈钢特殊焊接工艺相关要求以及无损检测相关要点，以期能够为现场焊接施工质量的提升提供一点参考。
关键词：双相不锈钢；特殊焊接工艺；无损检测目前来讲，我国科技的快速发展下，对于各项资源与能源的利用率也不断提升，尤其在各项资源材料的加工和应用方面的整体工艺水平进步速度较快。
双相不锈钢在化学工业、电力行业以及石油天然气等行业当中的应用相对较为广泛，在实际应用当中，针对双相不锈钢的焊接需要重点考虑多方面因素，无论在材料的选择还是工艺技术应用等多项环节当中都需要注重工艺操作的规范性和各项要点的质量控制，如此方能够保证双相不锈钢的焊接质量，提高材料与能源的利用率，这就需要相关技术人员能够全面掌握双相不锈钢特殊焊接工艺的各项要点和操作步骤，完成加工后还要仔细进行无损检测，针对其各项特殊要求进行全面分析，如此才能够确保双相不锈钢的加工质量，发挥双相不锈钢的优势特点。
1.关于双相不锈钢双相不锈钢主要是组织当中铁素体、奥氏体含量约各占50%，其中量少相的含量也需要满足30%以上的不锈钢。
如果含C量相对较低，则Cr含量应维持在18%-28%的含量，Ni需维持在3%-10%。
此外，双相不锈钢具有奥氏体铁素体不锈钢的性能优势，其韧性相比铁素体相要高，且无室温脆性，所以，可以用于厚板。
另外，还具备良好的耐晶间腐蚀性能和焊接性能，同时还具备铁素体不锈钢较高的导热系数与475摄氏度脆性、超塑性等等。
双相不锈钢设备制造工艺要点一(双相不锈钢的材料选用1(温度限制GB150-2011《压力容器》和HG/T20581-2011《钢制化工容器材料选用规定》标准中为:,20,300?2(使用场合双相不锈钢主要有耐腐蚀的特点，双相不锈钢的选用应考虑腐蚀介质的浓度、温度、氯离子含量、硫化氢分压和PH值等情况。
特别适合于耐氯化物应力腐蚀、点腐蚀等，广泛应用于含H2S或Cl-(特别是海水)的设备。
3(采购标准及规定双相不锈钢的选用应符合相应标准，相关主要规定如下:, 化学成分, 力学性能:通常包括抗拉强度(Rm/MPa)、规定非比例延伸强度(R/MPa)、P0.2断后伸长率(A/%)、硬度(HBW/HRC)，以及冲击功(A/J) KV, 供货热处理状态:固溶, 金相组织:铁素体含量范围在35%,60%，并且不允许有δ相、χ相和α相等有害相析出, 腐蚀试验:按照设计图样和相关技术条件确定需进行的腐蚀试验，一般包括:a. 晶间腐蚀试验:标准b. 抗孔蚀(点蚀)试验:c. 应力腐蚀试验:d. 缝隙腐蚀试验: 标准二. 2205型双相不锈钢设备的制造工艺要点1. 材料复验双相不锈钢材料必须严格按标准和材料选用技术要求的规定进行复验，其化学成分、力学性能、金相组织、铁素体测定必须按炉批号进行复验。
2. 冷加工成型冷成型的变形率控制在10,15%能获得良好的综合性能，超过20%会导致弯曲性能变坏。
冷成型后变形率超过10,的筒体、封头以及拼板后成型的封头，成型后应对其进行固溶处理。
2205型双相不锈钢固溶处理的温度为1040?,1100?。
固溶处理后再进行金相检验，测定铁素体含量应符合要求。
设备筒节冷卷圆时，变形量小，往复滚圆次数较18-8型奥氏体不锈钢多0.5倍左右。
3. 热加工成型热加工成型要控制好始压温度和终压温度，避免产生脆化现象。
热加工的温度范围为1150?,950?，允许变形量为40,60%，超过此限会开裂。
双相不锈钢(GTAW)焊接工艺评定
作者：黄廉沛
来源：《价值工程》2010年第09期
摘要:压力容器产品制造过程中,产品的焊接工艺是否合理、先进将会直接关系到产品的质量。
为确保产品的焊接质量,在正式焊接施工前必须进行焊接工艺评定。
焊接工艺评定就是按照所拟定的焊接工艺,根据标准的规定,制作焊接试件,检验试样,测定焊接接头是否具有标准所规定的各种性能。
双相不锈钢S31803采用(GTAW)焊接,目的就是,通过焊接工艺评定,获得焊接接头的力学性能及耐腐蚀性是否符合标准要求。
为今后编制焊接工艺规程提供依据。
Abstract: In the manufacturing process of the pressure vessel, the product rationality and advance of welding process will be directly related to the quality of the product. To ensure the quality of welding products, welding procedure evaluation must be made before welding construction. Welding procedure qualification istomake production welding test piece, test sample to determine whether the welded joints under various performance criteria in accordance with the welding process and standard requirementsDuplex stainless steel adoptssteel S31803 (GTAW) welding, the purpose is toget access to the mechanical properties of welded joints and corrosion resistance of the standard requirements through the welding procedure qualification andprovide the basis for the preparation of welding procedures in the future.
关键词: 双相不锈钢S31803;焊接方法;焊接工艺评定;力学性能
Key words: duplex stainless steel S31803;welding method;welding procedure
qualification;mechanical properties
中图分类号:TG44 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)09-0225-01
0引言
双相不锈钢是一类优良的耐腐蚀高强度和易于加工制造等诸多优异性能的钢种。
它与奥氏体不锈钢制造有许多相似之处,但也有重要区别。
双相不锈钢在焊接方面,它与奥氏体不锈钢的区别是,奥氏体不锈钢的焊缝凝固过程中易产生热裂倾向。
而双相不锈钢具有非常好的抗热裂性,焊接时很少考虑热裂。
双相不锈钢焊接最主要的问题是热影响区而不是焊缝金属,热影响区的问题是耐蚀性、韧性降低或焊后开裂。
焊接时重点是考虑使在450~850℃温度范围内的停留时间最短。
1材料
焊接工艺评定材料。
1.1 试板材料采用ASME SA-240 S31803双相不锈钢板。
1.2 焊接材料①填充金属:在选用焊材时,应考虑与母材化学成份和力学性能性相配备的焊接材料。
焊接材料所焊的熔敷金属强度、塑性和冲击韧性都不能低于被焊钢种的最低值。
还应把焊缝可能产生的缺陷、焊接工艺、焊接规范、坡口形式和焊接设备等因素考虑在内。
根据双相不锈钢SA-240(S31803)的特点,选用型号ER2209双相不锈钢焊丝作填充金属,这类焊丝的熔敷金属具有奥氏体-铁素体双相组织,其特点也具有较高的抗拉强度和良好的抗应力腐蚀能力或抗点腐蚀性能。
②气体:采用氩气,其纯度为99.95%以上。
2焊接设备
采用美国米勒公司的(Syncrowave250)钨极氩弧焊机。
焊接不锈钢时采用(GTAW)焊直流正接(DCEN),电极为负极,工件为正极。
电极采用￠2.4mm2%钍钨极(AWS 5.12规范EWTh-2类别)通过将电极(钨棒)磨成顶角为25～30°来控制电弧。
3工艺制作
3.1 等离子和激光切割双相不锈钢采用与奥氏体不锈钢同样的加工方法,用等离子切割设备进行常规加工。
3.2 坡口加工双相不锈钢的接头设计必须有助于完全焊透,并避免在凝固的焊缝金属中存在未熔合的母材。
坡口最好切削加工而不采用等离子切割和砂轮打磨。
3.3 焊前清理焊前工件坡口两边100mm范围内用丙酮或酒精等清理干净。
4焊接工艺
焊接工艺的制定应根据母材与焊材的可焊性来选择适当的焊接工艺规范。
对于双相不锈钢来说,用(GTAW)焊接,通常使用填充金属为镍合金元素含量稍高的金属填充。
定位焊时,背面应采用气体保护,每处长度不小于是15mm,电源极性采用直流正极(DCEN),第一层使用单道焊,二至七层采用多道焊,层间温度限于150℃以下范围内,以使后续焊道的热影响区有足够时间冷却。
4.1 层间温度双相不锈钢能够承受相对高的热输入,焊缝金属凝固后的双相组织的抗裂性优于奥氏体不锈钢焊缝金属。
控制层间温度主要目的是为了防止450～850℃停留时间太长,可能会产生晶间腐蚀和热影响区的问题。
所以层间温度限于150℃以下可被面产生晶间腐蚀和提高热影响区的耐腐蚀性和韧性。
4.2 气体保护最常用的惰性气体,有为纯度99.95%或更高的干澡氩气实施保护。
焊接时应在起弧前几秒钟启动气体,灭弧后再保持几秒,保持时间最好足够使焊缝和热影响区冷却到双相不锈钢氧化温度范围以下。
在电极的有效工作范围内,焊缝背部使用气体扩散网(小孔气筛)气体流速为12～18L/min的纯氩保护。
5焊接操作
根据工艺要求,用(GTAW)焊接,正背面均采用99.99%Ar气作保护,焊缝定位焊,在对接处一侧引弧,在把电弧拉至始焊部位,焊枪横向摆动,待金属熔化时连续填丝进行焊接。
定位焊长度应不小于是15mm,在焊接填充根部第一道焊时将填充金属的起点和终点修磨成平滑过渡的倾斜角度。
焊枪采用从右向左焊,焊炬角度与工件成60～800夹角,焊丝与工件给进夹角为150～250。
第一道焊时钨棒伸出气套一般为5～7mm左右电弧较集中,根部易熔合焊透。
焊接第二至七层应采用多道焊,尽量减少坡口焊道内的红热温度停留时间,层间温度控制在80～150℃以内,直至坡口填满。
6焊后热处理
双相不锈钢不需要进行热处理。
否则会使双相不锈钢析出间相或脆性相,降低韧性和耐蚀性。
7检验
①焊后焊缝外观检查:用肉眼或数倍放大镜观察接头表面,焊缝表面未存在未焊透、未熔合、表面气孔、焊瘤等缺陷。
②无损检测:X射线探伤按JB/T4730-2005探伤标准和ASME-Ⅸ卷QW-191探伤标准拍片合格。
③力学性能试验:根据ASME-Ⅸ焊接工艺评定要求,分别取得面弯、背弯和拉伸试样各两件,经过对试样进行拉伸、弯曲、硬度、金相等力学性能试验。
8结论
检验结果表明,双相不锈钢采用手工钨极惰性气体保护焊(GTAW)焊接,对ASMESA-
240(S31803)双相不锈钢板做了焊接工艺评定。
试验结果表明,该焊接方法所评定出焊缝的性能能够得到保证,其焊接工艺评定报告(PQR)和焊接工艺指导书(WPS)是合格的。
在实际生产中是可行的。
