影響雙相不銹鋼焊接工藝的因素有哪些？

焊接接頭中鐵素體和奧氏體的平衡關(guān)系既受到鋼中各元素含量的影響，又受到填充金屬、焊接熱循環(huán)、保護氣體的影響。下面我們就和江蘇容大一起看看影響雙相不銹鋼焊接工藝的因素有哪些？

1、合金中元素的影響

研究發(fā)現(xiàn)，母材中含氮是非常重要的。氮在保證焊縫金屬和焊后熱影響區(qū)內(nèi)形成足夠量的奧氏體方面具有重要作用。氮和鎳一樣是形成奧氏體和擴大奧氏體元素，但是，氮的能力遠遠大于鎳。在高溫下，氮穩(wěn)定奧氏體的能力也比鎳大，可防止焊后出現(xiàn)單相鐵素體影響腐蝕，并能有效阻止有害金屬相的析出。

由于焊接熱循環(huán)的作用，自熔焊或填充金屬成分與母材相同時，焊縫金屬的鐵素體量急劇增加，甚至出現(xiàn)純鐵素體組織。為了抑制焊縫中鐵素體的過量增加，采用奧氏體占優(yōu)勢的焊材(填充金屬)是雙相不銹鋼的焊接趨勢。一般采取在焊接材料中提高鎳或是加氮這兩條途徑。通常鎳的含量比母材高出2%～4%，例如，2205填充金屬的鎳含量就高達8%～10%。用含氮的填充材料比只提高鎳的填充材料效果更好，兩種元素都可以增加奧氏體相的比例并使其穩(wěn)定，但加氮不僅能延緩金屬間相的析出，而且還可提高焊縫金屬的強度和耐蝕性能。

目前，填充材料一般都是在提高鎳的基礎(chǔ)上，再加入與母材含量相當(dāng)?shù)牡?/span>

對于2205雙相不銹鋼，鎢極氬弧焊選用ER2209焊絲，焊條電弧焊選用E2209焊條是滿足對焊接材料要求的。雙相不銹鋼2205及焊接材料在合金元素上的這些特點，為焊接工藝參數(shù)即焊接線能量的選擇提供了一定的范圍，這對焊接是非常有利的。

2、熱循環(huán)的影響

雙相不銹鋼焊接的最大特點是焊接熱循環(huán)對焊接接頭內(nèi)的組織有影響，無論焊縫還是熱影響區(qū)都會有相變發(fā)生，這對焊接接頭的性能有很大影響。因此，多層多道焊是有益的，后續(xù)焊道對前層焊道有熱處理作用，焊縫金屬中的鐵素體進一步轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，成為以奧氏體占優(yōu)勢的兩相組織；毗鄰焊縫的熱影響區(qū)中的奧氏體相也相應(yīng)增多，且能細化鐵素體晶粒，減少碳化物和氮化物從晶內(nèi)和晶界析出，從而使整個焊接接頭的組織和性能顯著改善。也正是由于焊接熱循環(huán)的影響，雙相不銹鋼焊接時要求與介質(zhì)接觸的焊道應(yīng)先焊接，這一點與奧氏體不銹鋼焊接順序的要求恰恰相反。

3、工藝參數(shù)的影響

焊接工藝參數(shù)即焊接線能量，對雙相組織的平衡也起著關(guān)鍵的作用。由于雙相不銹鋼在高溫下是100%的鐵素體，若線能量過小，熱影響區(qū)冷卻速度快，奧氏體來不及析出，過量的鐵素體就會在室溫下過冷保持下來。若線能量過大,冷卻速度太慢，盡管可以獲得足量的奧氏體，但也會引起熱影響區(qū)的鐵素體晶粒長大以及σ相等有害金屬相的析出，造成焊接接頭脆化。 為了避免上述情況的發(fā)生，最佳的措施是控制焊接線能量和層間溫度，并使用以上要求的填充金屬。

4、保護氣體的影響

鎢極氬弧焊時，可在保護性氬氣中加入2%氮氣，防止焊縫表面因擴散而損失氮，有助于鐵素體與奧氏體的平衡，以及保持焊縫的焊后強度。