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2205不锈钢复合板用于电厂脱硫行业有什么焊接性

来源:本站 作者:匿名 发布:2016-01-19

焊接性
2.1复材的焊接
2205双相钢钢为超低碳的奥氏体-铁素体不锈钢, 在通过固溶处
理后具有良好的韧性、 强度和焊接性, 由于该钢Cr当量与Ni当量比值适
当, 在高温加热后仍保留有较大量的一次奥氏体组织, 又可使二次奥氏
体组织在冷却中生成, 使钢中的奥氏体相总量不低于30%~40%, 因而
使钢具有良好的耐腐蚀性能; 因母材中含有较高的N, 焊接近缝区不会
形成单相铁素体区, 奥氏体含量一般不低于30%。
双相不锈钢2205具有良好的焊接性, 焊接冷裂纹和热裂纹的敏感
性都较小。 通常焊前不预热, 焊后不热处理。
2.2过渡层的焊接
2205/Q235B复合板焊接过渡层时, 由于其符合界面成分复杂, 要
在保证熔合良好的前提下, 尽量减少基材金属的熔入量, 即降低熔合
比。 为此, 应采用较小直径的焊条及较小的焊接线能量, 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能。
2.3基层的焊接
基层为Q235B碳素钢板, 焊接工艺成熟。 在这里我们选取的J506
焊条为低氢钾型焊条, 是在低氢钠型基础加入稳弧剂, 改善电弧工艺性
能, 增强了抗裂性。
2.4焊接要点
双相不锈钢焊接接头的力学性能和耐蚀性能取决于焊接接头能否
保持适当的金相比例, 因此, 焊接是围绕如何保证其双相组织进行的。

当铁素体和奥氏体量各接近50%时, 性能较好, 接近母材的性能。 改变
这个比例关系, 将使双相不锈钢焊接接头的耐蚀性能和力学性能(尤其
是韧性)下降。 双相不锈钢2205铁素体含量的最佳值是45%。 过低的铁
素体含量(<25%)将导致强度和抗应力腐蚀开裂能力下降; 过高的铁素
体含量(>75%)也会有损于耐蚀性和降低冲击韧性。
金相比例的影响因素如下:
焊接接头中铁素体和奥氏体的平衡关系既受到钢中合金元素含量
的影响, 又受到填充金属、 焊接热循环、 工艺参数的影响。
(1) 合金元素的影响
根据研究和大量试验发现, 复材中含氮是非常重要的。 氮在保证
焊缝金属和焊后热影响区内形成足够量的奥氏体方面具有重要作用。
氮和镍一样是形成奥氏体和扩大奥氏体元素,但是,氮的能力远远大于
镍。 在高温下, 氮稳定奥氏体的能力也比镍大, 可防止焊后出现单相铁
素体, 并能阻止有害金属相的析出。
由于焊接热循环的作用, 自熔焊或填充金属成分与母材相同时, 焊
缝金属的铁素体量急剧增加, 甚至出现纯铁素体组织。 为了抑制焊缝中
铁素体的过量增加, 采用奥氏体占优势的焊缝金属是双相不锈钢的焊
接趋。 目前, 填充材料一般都是在提高镍的基础上, 再加入与母材含量
相当的氮。
(2) 热循环的影响
双相不锈钢复合板焊接的最大特点是焊接热循环对焊接接头内的
组织有影响, 无论焊缝还是热影响区都会有相变发生, 这对焊接接头的
性能有很大影响。 因此, 多层多道焊是有益的, 后续焊道对前层焊道有
热处理作用, 焊缝金属中的铁素体进一步转变为奥氏体, 成为以奥氏体
占优势的两相组织, 从而使整个焊接接头的组织和性能显著改善。
(3) 工艺参数的影响
焊接工艺参数即焊接线能量对双相组织的平衡也起着关键的作
用。 由于复层双相不锈钢在高温下是100%的铁素体, 若线能量过小, 热
影响区冷却速度快, 奥氏体来不及析出, 过量的铁素体就会在室温下过
冷保持下来。 若线能量过大, 冷却速度太慢, 尽管可以获得足量的奥氏
体, 但也会引起热影响区的铁素体晶粒长大以及σ相等有害金属相的析
出,造成接头脆化。
为了避免上述情况的发生, 最佳的措施是控制焊接线能量和层间
温度, 并使用镍含量比母材高、 氮含量与母材相当的填充金属。

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