双相不锈钢因受其自身的冶金特性的制约,在选择焊接方法 时应遵循如下原则:
(1)避免使用过低或过高的焊接线能量(热输入)。过低的线 能量会使奥氏体相析出大量减少,甚至形成纯铁家体组织,工艺和使用性能大幅度降低。因此,电子束焊和等离子弧焊应避免采 用.过高的线能量会使焊缝金属和HTHAZ晶粒粗大,韧性下降. 除电渣焊不能采用外,熔化极氢弧焊(GMAW, MIG),埋弧焊 (SAW)在使用上也将受到限制.
(2)适宜使用多层焊.在6.1节焊接接头冶金特性中多次论 及多层焊的作用和优越性,在焊接方法的选用上应考虑满足多层 焊的要求:多道次和低熔敷率.
(3)避免使用热处理.双相不锈钢焊接接头若需要通过热处 理改善性能时,不仅困难而且受限制.固溶处理的温度很高,达 1000-1050℃,这是其困难的一面.双相不锈钢的中温敏化问题 在焊接时一般不会出现。若要采用中温消除应力处理时,由于保 温时间长(约2h),使用会受到钢种本身的限制。
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(4)经济性。双相不锈钥设备多为单件,小批量生产,在选 用焊接方法时,应考虑其经济合理,维修方便‘ 双相不锈钢常用的方法有手工电弧焊和钨极氛弧焊两种。手工电弧焊适用于全方位的焊接,通用性和灵活性较好,是简便易 行、大量使用的方法.就双相不锈钢而言,钦型(金红石型)药 皮焊条比碱性焊条的焊接性要好,前者有良好的脱渣性,尤其对 管子根部焊道的脱渣有利,但是对焊件的低温力学性能有要求时, 尤其是韧性,仍需要考虑采用碱性焊条。
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为防止产生气孔,焊前焊条需经250-350℃, 2h的供烤,或者是采用超耐湿焊条.钨极 氢弧焊通常用于管接头的根部焊道,或用于管道的自动焊接,也 常用于薄板或管和管板接头的焊接。此方法能保证焊件有很好的 力学性能,尤其是低温韧性。
但是即使是自动焊,它的熔敷效率 也较低.通常采用纯Ar或Ar+2%N2作为保护气体,在单面焊双 面成型焊接时,不论采用何种接头形式,背面保护气体(根气)是 必要的,通常采用纯Ar或Ar+5%N2。 至于埋弧焊,近年也有使用此方法焊接双相不锈钢的厚板,此 法的问题是稀释率较大,通过合适的坡口形式,正确的热输入以 及严格控制层间温度.
可以对稀释率加以控制。当焊接厚壁件时,最初熔敷的几层焊道金属因稀释率较大,铁素体童增加,加之冷却速度过慢,有可能使焊缝金属和焊接HAZ脆化.与前两法相比,此法焊接双相不锈钢用的不多。 以上几种钢都是通常大量使用的双相不锈钢,这几种试验方法也都是常用的裂纹试验方法,有很强的实用性,这说明只要采用合适的焊接材料和焊接方法以及控制焊接工艺参数,双相不锈钢表现出有很好的抗凝固裂纹(热裂纹)的能力。http://www.jxfzgps.com/
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国内外的焊接实践证明:对双相不锈钢而言,焊接凝固裂纹 不是要考虑的问题,在焊接高拘束的结构件时,例如大截面,才有可能发生。
最早Gooch讨论双相不锈钢固态裂纹的机制时,认为具有 低奥氏体含且的大截面(50mm厚)焊缝的塑韧性低,不足以吸收收缩应变能,穿晶裂纹很可能由于粗晶和475'C或σ相脆性引发的。
近期一些研究者考虑冷裂与双相不锈钢对氢致延迟裂纹敏感 有关。一般需满足以下三个条件才会产生氢致裂纹:
(1)氢的存在;(2)钢中有敏感相(双相不锈钢中即铁素体相,氢的溶解度低);(3)高拉应力.焊接过程有时是会存在这三个条件的.一般认为铁素体量超过60%即有出现氢致裂纹的危险性。
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