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1、2205双相不锈钢焊接双相不锈钢已成为一种重要的工程材料，广泛应用于石油、天然气和化工等领域。双相不锈钢具有优良的综合性能，如高强度、高抗疲劳强度、低温高韧性、耐孔蚀性和对应力腐蚀裂纹不敏感等，在-50〜280°C范围内具有优良的力学性能和焊接性能。双相不锈钢无论在生产还是加工方面都逐渐成熟,不仅钢种和产品种类齐全、质量高而且有价格竞争力，有望成为奥氏体不锈钢的替代产品。但是双相不锈钢的使用温度有限，只能在300°C以下使用，这是由于其具有一定的脆化倾向。全世界双相不锈钢产量的80%是2205双相不锈钢。随着2205双相不锈钢在我国的
2、大量推广使用，越来越多的化工反应器、换热器、储存容器和管道等都用其制造。由于该钢的抗拉强度下限标准值达540MPa,可用來制造三类压力容器，对它的制造、检验和使用国家都有严格的标准法规。焊接是压力容器制造最重要的工序。因此，对2205双相不锈钢的焊接工艺进行研究具有十分重要的意义。12205双相不锈钢成分与力学性能表1双相不锈钢的化学成份不锈钢牌号CCrNiMo其它22050.0222.15.63.10.18s=o.0012205双相不锈钢力学性能与钢材的回火温度有关，回火温度越高,强度越低。冋火温度为600°C时，屈服强度为400
3、MPa,抗拉强度为650MPao与铁素体不锈钢相比，其韧性高，韧脆转变温度低,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时保昭了铁素体不锈钢导热系数高、膨胀系数小、具有超塑性等特性;而与奥氏休不锈钢相比较，屈服强度和抗疲劳强度显著提高，约为奥氏体不锈钢的2倍，冃耐晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等性能有明显改善。氮在强化2205双相不锈钢中起着重要的作用，但当氮的质量分数超过0.2%时，氮的间隙固溶强化使得奥氏体的强度大于铁素体。增加铁素体的含量,会导致冲击韧性降低，也导致氮在铁素体中的析岀,生成氮化銘，因为氮在铁素体中比在奥氏体中的溶解度低
4、。而280〜350°C区间过渡时效也会导致韧性降低。2双相不锈钢焊接性能分析2.12205双相不锈钢焊接机理焊接是一个冶金过程,2205双和不锈钢的焊接质量，决定于其焊缝和热影响区的铁素体和奥氏体含量的平衡和两相组织的均匀性。在焊接过程中，金属从熔融到冷却，从凝固点到1200°C为铁素体组织；1200〜800°C奥氏体从铁索体中析出；800-475°C将可能有中间相析出。因此，焊接线能量的输入大小，直接影响着焊缝和热影响区中铁素体的含量。线能量太小,不利于奥氏体析出;线能量太大，则会引起合金元素Cr>Ni、Mo的烧损，导致材料的耐腐蚀
5、性能卜'降、机械性能劣化，不能得到良好的相组织,更容易析出中间相。焊接热循环的最高温度和快速冷却可促使双相不锈钢组织铁素体化，由于5铁素体含量的增加导致了冲击韧性和耐蚀性降低。因此，选择合适的焊接工艺参数十分重要。与奥氏体不锈钢的焊接相比,2205双相不锈钢的焊接对污染更敏感，特别是对湿气和水分。任何类型的油污、油脂和水分等污染物都会影响材料的抗腐蚀性及力学性能，因此在焊接前要对材料严格清理。双相不锈钢的焊接接头形式应预先经过充分地准备，如采用热加工方法切割坡口，应将坡口表面打磨至露出金属光泽,并对坡口表面进行渗透检测，焊接坡口最好采
6、用机械加工。通常情况下，双相不锈钢的焊接不采用预热，因为预热会降低焊接热影响区的冷却速度。出然,预热对于降低钢材表面的湿气是有益的，当采用预热的方法降低湿气时，首先必须清理焊接表面，然后均匀地加热到95°C。如果焊缝的冷却速度太快，使得焊接热影响区的铁素体含量增加太大时，采用预热是有意义的。例如,将薄板焊接到厚板上和容器上焊接衬垫等情况下冷却速度是很快的，可以考虑预热。焊后不必热处理，双相不锈钢在300〜1000°C对温度很敏感:在300〜700°C进行消除应力处理会导致。相析出而产生475°C脆化现象,引起韧性和抗腐蚀性降低；在70
7、0〜1000°C进行应力消除处理，会导致金属间化合物的析出，也会引起韧性和抗腐蚀性的降低。2.2焊接工艺参数焊接试板尺寸为100mmX50mmX5mm对接焊缝焊接位置：平焊；焊接温度23°C（室温）焊条类型焊条直径焊接方法焊接电流焊接电压A3123.2SMAW100—12022—26制定焊接工艺应该考虑的几个因素:a.2205双和不锈钢有很高的强度，其延伸率小于奥氏体不锈钢。因此,在焊缝组对时，应严格控制组对质量,如果强力组对，焊接完成后很难矫形,既使能够矫形，也会产生很大的残余应力，使力学性能劣化，抗腐蚀性能下降。b.2205双相不
8、锈钢的焊接对污染更敏感，任何类型的油污、油脂和水分均会影响材料的抗腐蚀性及力学性能。因此，焊接前应对焊接区域用丙酮进行清洗，彻底清除油污、泥土、灰尘和水分等污染。C.选择合理的焊接线能量非常重要。当采用很小焊接线能量吋，
