奧氏體不銹鋼的焊接問(wèn)題常常與焊縫金屬本身有關(guān),尤其是在全奧氏體或奧氏體占優(yōu)勢(shì)的焊縫凝固過(guò)程中產(chǎn)生的熱裂傾向。對(duì)于一般奧氏體不銹鋼,調(diào)整填充金屬的成分,提高鐵素體含量,可將這些問(wèn)題減至最低程度。高合金奧氏體不銹鋼需要使用鎳基填充金屬,奧氏體凝固裂紋不可避免,通過(guò)降低熱輸入、多道焊可以得到控制。
由于雙相不銹鋼鍛件鐵素體含量高,具有非常好的抗熱裂性,焊接時(shí)很少考慮熱裂。雙相不銹鋼焊接最主要的問(wèn)題是與熱影響區(qū)而不是與焊縫金屬有關(guān)。熱影響區(qū)的問(wèn)題是耐蝕性、韌性損失或焊后開(kāi)裂。為了避免發(fā)生上述問(wèn)題,焊接工藝的重點(diǎn)是使在“紅熱” 溫度范圍內(nèi)的總停留時(shí)間最短,而不是控制任何一條焊道的熱輸入。經(jīng)驗(yàn)表明,這種方法可使焊接工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化。
根據(jù)上述介紹,將給出雙相不銹鋼焊接的一些一般準(zhǔn)則,以及這些基本知識(shí)和一般準(zhǔn)則在具體焊接方法中的應(yīng)用。
起始材料的選擇
雙相不銹鋼鍛件對(duì)焊接的適應(yīng)性可隨化學(xué)成分和生產(chǎn)工藝的變化而發(fā)生顯著變化。已反復(fù)強(qiáng)調(diào)過(guò)母材含有足夠氮的重要性。如果原始材料緩慢冷卻通過(guò)700?1000°C(1300? 1800°F)溫度區(qū)間,或在水淬前空冷短時(shí)間通過(guò)該區(qū)間,那么這些操作會(huì)錯(cuò)過(guò)不發(fā)生任何有害析出反應(yīng)時(shí)焊工完成焊接的時(shí)機(jī)。由于所用材料應(yīng)滿(mǎn)足焊接工藝的要求,因此實(shí)際制造用材料的成分和生產(chǎn)過(guò)程的冶金條件相同是重要的。終端用戶(hù)規(guī)范和質(zhì)量控制章節(jié)(第6章)給出了根據(jù)成分和近當(dāng)?shù)脑囼?yàn)規(guī)范選擇原始材料的方法。
焊前清理
焊前清理全部加熱部位的要求不僅適用于雙相不銹鋼,而且近用于所有不銹鋼。假設(shè)沒(méi)有額外的污染源,則母材和填充金屬的化學(xué)成分是確定的?;覊m、油脂、油污、 油漆和任何形式的水分都影響焊接操作并會(huì)對(duì)焊件的耐蝕性和力學(xué)性能產(chǎn)生不利影響。如果不在焊前對(duì)材料進(jìn)行徹底清理,則無(wú)論如何限定工藝參數(shù)均是無(wú)效的。
接頭設(shè)計(jì)
雙相不銹鋼的接頭設(shè)計(jì)必須有助于完全焊透并避免在凝固的焊縫金屬中存在未熔合的母材。最好是切削加工而不采用砂輪打磨坡口,以使焊接區(qū)厚度或間隙均勻。必須打磨時(shí),應(yīng)特別注意坡口及其配合的均勻性。