12.1一般焊接準(zhǔn)則標(biāo)題

12.1.5 預(yù)熱

由于預(yù)熱可能是有害的，所以一般不推薦進(jìn)行預(yù)熱。如果沒有特殊正當(dāng)?shù)睦碛桑粦?yīng)當(dāng)把預(yù)熱作為一個(gè)工序。若用于消除天冷或夜間冷凝形成的濕氣時(shí)，預(yù)熱可能是有益的。當(dāng)采用預(yù)熱去除濕氣時(shí)，應(yīng)將鋼均勻地加熱到約100℃（200℉）且只能在坡口清理后進(jìn)行。

加拿大不列顛哥倫比亞省喬治王子城Kalowna，Enterprise Steel Fab的2205氧脫木素反應(yīng)

器。© Outokumpu

12.1.6 熱輸入與層間溫度

雙相不銹鋼能夠容許相對(duì)高的熱輸入。焊縫金屬凝固后的雙相組織的抗熱裂性大大優(yōu)于奧氏體焊縫金屬。雙相不銹鋼具有較高的導(dǎo)熱率和較小的熱膨脹系數(shù)，焊縫處沒有像奧氏體不銹鋼那樣高的局部熱應(yīng)力。在有必要對(duì)焊縫要求提出嚴(yán)格限制時(shí)，熱裂紋不是個(gè)常見的問題。

極低的熱輸入可導(dǎo)致母材熔合區(qū)和熱影響區(qū)鐵素體含量過高，韌性和耐蝕性降低。極高的熱輸入增加了形成金屬間相的危險(xiǎn)。為了防止熱影響區(qū)的問題，焊接工藝規(guī)程應(yīng)允許該區(qū)域焊后快速冷卻。工件溫度很重要，因?yàn)樗鼘?duì)熱影響區(qū)的冷卻影響最大。作為一般準(zhǔn)則，經(jīng)濟(jì)型和標(biāo)準(zhǔn)雙相不銹鋼的最高層間溫度限制在150℃（300℉），超級(jí)雙相不銹鋼限制在100℃（210℉）。進(jìn)行焊接工藝評(píng)定時(shí)應(yīng)采用該限制值，生產(chǎn)性焊接中也應(yīng)監(jiān)測(cè)以確保層間溫度不高于工藝評(píng)定時(shí)所采用的溫度。電子溫度探頭和熱電偶是監(jiān)控層間溫度較好的手段。在焊接工藝評(píng)定中，使多道焊試件的層間溫度低于實(shí)際制造中能夠經(jīng)濟(jì)合理地達(dá)到的層間溫度是不慎重的。進(jìn)行大量焊接時(shí)，規(guī)劃好焊接工序使各道次間有足夠冷卻時(shí)間是良好、經(jīng)濟(jì)的做法。

12.1.7 焊后熱處理

雙相不銹鋼不需要進(jìn)行焊后應(yīng)力消除處理，且這樣做可能是有害的，因?yàn)闊崽幚砜墒菇饘匍g相或α'（475℃/885℉）脆性相析出，降低韌性和耐蝕性。焊后熱處理溫度超過315℃（600℉）會(huì)對(duì)雙相不銹鋼的韌性和耐蝕性產(chǎn)生不利影響。

雙相不銹鋼的焊后熱處理應(yīng)當(dāng)包括完全固溶退火，然后水淬（見表10）。自熔焊后應(yīng)考慮完 全固溶退火，因?yàn)槿绻诤附舆^程中沒有采用過合金化的填充金屬，則顯微組織中鐵素體含量將很高。

如果焊后進(jìn)行完全固溶退火和淬火，例如零部件的制造，則熱處理應(yīng)視為焊接工藝的一部分。退火處理可解決與鐵素體過多及金屬間相有關(guān)的問題，制造工藝允許在成品退火處理前存在一些不太如意的中間狀態(tài)。

12.1.8 理想的相平衡

通常認(rèn)為雙相不銹鋼的相平衡為“50－50”，奧氏體與鐵素體等量。然而，嚴(yán)格說來這是不正確的，因?yàn)楝F(xiàn)代雙相不銹鋼中含40％～50％的鐵素體，其余為奧氏體。通常認(rèn)為，當(dāng)含有至少25％的鐵素體、其余為奧氏體時(shí)，就可以獲得雙相不銹鋼特有的優(yōu)點(diǎn)。

在一些焊接方法中，特別是以焊劑保護(hù)為基礎(chǔ)的方法中，相平衡向奧氏體含量較高的方向調(diào)整以改善韌性，補(bǔ)償因焊劑使焊縫氧含量增加引起的韌性損失。這些填充金屬的韌性遠(yuǎn)低于鋼板或鋼管固溶處理后可能達(dá)到的很高的韌性值，但焊縫金屬的韌性仍足以滿足預(yù)期的要求。沒有一種焊接方法可使焊縫金屬的韌性與鍛軋材完全退火處理后所達(dá)到的韌性一樣高。控制焊縫金屬的鐵素體含量大于軋鋼廠退火處理的雙相不銹鋼所要求的最小值，將導(dǎo)致對(duì)可采用焊接方法的不必要限制。

熱影響區(qū)的相平衡，即原始鍛軋鋼板或鋼管加上額外的焊接熱循環(huán)，其鐵素體含量通常略高于原始材料。用金相法精確測(cè)定熱影響區(qū)的相平衡幾乎是不可能的。如果該區(qū)域鐵素體含量很高，也許說明出現(xiàn)過極度快速冷卻的異常情況，從而導(dǎo)致鐵素體含量過高和韌性降低。

2205雙相鋼焊縫金屬的金相組織，500×。© Lincoln Smitweld bv

12.1.9 異種金屬的焊接

雙相不銹鋼可與其他雙相不銹鋼、奧氏體不銹鋼、碳素鋼和低合金鋼焊接。

雙相不銹鋼與其他雙相不銹鋼焊接時(shí)，通常使用鎳含量高于母材的雙相不銹鋼填充金屬。提高填充金屬的鎳含量可保證焊縫在冷卻過程中形成足夠的奧氏體。

雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼焊接時(shí)，常使用低碳和鉬含量介于二者之間的奧氏體不銹鋼填充金屬；通常使用AWS E 309LMo/ER309LMo。雙相不銹鋼與碳素鋼和低合金鋼的焊接一般采用上述同樣的填充金屬或AWSE309L/ER 309L。如果使用鎳基填充金屬，則它們不應(yīng)當(dāng)含有鈮。由于奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度比雙相不銹鋼低，故使用奧氏體不銹鋼填充金屬的焊接接頭不如雙相不銹鋼母材強(qiáng)度高。

表15歸納了雙相不銹鋼與異種金屬焊接時(shí)的常用填充金屬。這些例子給出了AWS焊條牌號(hào)（E），但是根據(jù)焊接工藝，接頭形狀和其他條件的不同，可采用焊絲（AWS牌號(hào)ER）和藥芯焊絲。

表15. 異種金屬焊接用焊接材料

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