雙相不銹鋼在實(shí)際焊接過(guò)程中，焊接接頭質(zhì)量受到諸多因素的影響，其中選擇合理的焊接工藝是雙相不銹鋼焊接接頭質(zhì)量得以保證的前提，而在具體焊接雙相不銹鋼時(shí)，實(shí)際采用的焊接工藝方法和層間溫度是判斷所選焊接工藝是否合理的關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)在不同的焊接方法和層間溫度下獲得的SAF2205雙相不銹鋼板對(duì)接焊接接頭金相組織的觀察和分析，推測(cè)焊接接頭的性能及評(píng)價(jià)采用的焊接工藝是否得當(dāng)，從而得出合理的焊接工藝。
實(shí)驗(yàn)板材、焊絲和焊條均采用瑞典SANDVIK生產(chǎn)的焊接材料。GTAW采用的焊絲為22.8.3L，其規(guī)格準(zhǔn)2.4mm×1000mm；SMAW采用的焊條為22.9.3LR，其規(guī)格準(zhǔn)3.2mm×300mm。板材和焊材的化學(xué)成分見(jiàn)表1。GTAW和SMAW進(jìn)行對(duì)接板接頭如圖1所示。GTAW焊接方法為采用鎢極惰性氣體保護(hù)焊焊絲打底，單面焊雙面成形，再采用焊絲填充蓋面。SMAW則是采用手工電弧焊填充蓋面。焊接時(shí)控制層間溫度為：GTAW時(shí)，≤100℃；SMAW時(shí)，≤200℃。再采用GTAW+SMAW無(wú)層間溫度的連續(xù)焊。所采用的對(duì)接焊焊接工藝參數(shù)見(jiàn)表2。
為了檢查焊件裂紋、未焊透、氣孔等缺陷，在未發(fā)現(xiàn)未熔合、表面氣孔、咬邊、焊瘤及裂紋等表面缺陷的基礎(chǔ)上，依據(jù)JB4730-94《壓力容器無(wú)損檢測(cè)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行無(wú)損檢驗(yàn)，采用滲透探傷。
表1 板材和焊材的化學(xué)成分 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）
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Cr |
Ni |
Mo |
N |
C |
Si |
Mn |
P |
S |
|
SAF2205 |
22 |
5 |
3.2 |
0.14 |
0.030 |
1.0 |
2.0 |
- |
- |
|
22.9.3LR |
22.5 |
9 |
3.0 |
0.12 |
0.030 |
0.8 |
0.8 |
0.030 |
0.025 |
|
22.8.3L |
22.5 |
8 |
3.0 |
0.14 |
0.020 |
1.6 |
1.6 |
0.020 |
0.015 |
表 2 焊接工藝參數(shù)
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焊接方法 |
層次 |
焊接電源 |
焊接速度/（cm·min-1） |
預(yù)熱 |
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極性 |
電流/A |
電壓/V |
||||
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SMAW |
3 |
DCRP |
80～110 |
22～25 |
24 |
不進(jìn)行 |
通過(guò)實(shí)驗(yàn)，對(duì)SMAW和GTAW所采用的焊接工藝是合理的，均能得到合格的焊縫。采用不同的工藝，GTAW所得到的金相組織和相比例優(yōu)于SMAW，連續(xù)焊沒(méi)有控制層間溫度時(shí)得到的金相組織嚴(yán)重奧氏體化。力學(xué)性能上，拉伸、彎曲和沖擊試驗(yàn)表明，所得到的焊縫均能滿足要求，沖擊試驗(yàn)中，GTAW沖擊韌性高于SMAW。（榕霖）
