雙相不銹鋼是近幾年發(fā)展比較快的一種新型不銹鋼材料，在性能上兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點。S31803屬于第二代雙相不銹鋼，它是一種含氮的超低碳不銹鋼，因其優(yōu)良的力學(xué)性能和耐腐蝕性能被廣泛應(yīng)用于石油、化工等領(lǐng)域中，因此對S31803雙相鋼焊接性的研究具有重要的意義。

實驗所用板材為山西太鋼不銹鋼股份有限公司生產(chǎn)的S31803板材，其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為：0.019C，0.72Si，1.290Mn，0.027P，0.001S，21.53Cr，5.19Ni，0.15Cu，0.161N，3.05Mo；其力學(xué)性能為：σs=555MPa，σb=770MPa，δ≥235%，硬度為235HB；將其加工成100mm×300mm×20mm的試板。S31803雙相不銹鋼要求全熔透，由于板材較厚(20mm)，因此實驗中采用X型坡口，為保證焊接坡口的質(zhì)量，選用機械加工的方法進(jìn)行坡口的制備。

試驗采用鎢極氬弧焊(GTAW)進(jìn)行焊接，選用的焊條以及焊絲均為ER2209；使用Ar+2%N2作保護(hù)氣體，避免表面層焊縫金屬的N損失，促進(jìn)焊縫中奧氏體的生成；背面采用純氮氣保護(hù)。本焊縫采用多層多道焊，層間溫度選擇要低于100℃。為保證焊接質(zhì)量，控制焊縫金屬的組織、性能，焊接前，應(yīng)采用機械和化學(xué)清洗的方法，對焊接坡口及其兩側(cè)各50mm范圍內(nèi)的氧化皮、油脂、灰塵、水和污染物等進(jìn)行徹底清理。焊接前，使用配置的酸液對坡口內(nèi)側(cè)進(jìn)行必要的酸洗，徹底消除雜質(zhì)等對焊縫金屬的影響。焊接完成以后，立即使用專用的不銹鋼絲刷趁熱擦刷焊道表面，消除焊縫表面的氧化色，以防止雙相不銹鋼耐腐蝕性能的下降。

為研究固溶處理對焊接試件力學(xué)性能的影響，將部分焊件進(jìn)行后固溶處理。將焊接試件加熱到1050℃，保溫0.5h，在1050～600℃緩慢冷卻，600℃以后快速冷卻。

研究發(fā)現(xiàn)，無論是否經(jīng)過固溶處理，焊縫中的硬度總是最高，而熱影響區(qū)的硬度總是最低。但經(jīng)固溶處理的接頭各區(qū)的硬度均要高于未經(jīng)過固溶處理的接頭。1050℃保溫水冷處理后可以促進(jìn)奧氏體的析出，同時消除脆性有害相，所以經(jīng)過固溶處理的焊接試件的抗沖擊性能要高于沒有經(jīng)過固溶處理的焊接試件。固溶處理抗拉強度高，不固溶處理試件焊縫中第三相的存在使其硬度降低。（榕霖）