双相不锈钢的焊接性及其焊接材料

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1、双相不锈钢的焊接性及其焊接材料1.双相不锈钢简介在一些氯化物、硫化物、醋酸、甲酸等介质的石化装置中，一般奥氏体不锈钢难以防止应力腐蚀（SCC）、点蚀和洞穴式局部腐蚀。双相不锈钢的研究、开发、应用经历了三代：1.双相不锈钢简介钢牌号国别CCrNiMoSiMnN其他第一代3RE60Uranus50瑞典芬兰0.030.0418.521.54.96.52.71.51.7-2.0---Cu=1.0～2.0第二代SAF2205DP-308X21H6M2T0Cr21Ni5Ti瑞典日本俄国中国0.030.03≤0.080.0622.025.021.022.05.56.56.55.83.

2、03.52.0-≤0.8--≤0.8≤2.0W=0.4-≤0.80.140.20--Cu=0.2～0.8Ti=5(C%～0.02)第三代SAF2507DP-3W0Cr26Ni5Mo3瑞典日本中国0.030.030.0525.525.026.57.07.05.04.53.03.0--≤1.0-W=2.51.00.300.32-Cu=0.5Cu=0.8三代双相不锈钢的部分牌号及化学成分（%）1.双相不锈钢简介双相不锈钢组织应奥氏体A50%，铁素体F50%，实际二者比例60%～40%。2024681012141618202224262830323436384030282624

3、22201816141210864F+MAFA+MMM+FA+M+FA+F26-2123-1318-12-219-10E2510E220929-9(A1002)0%5%10%20%40%80%100%镍当量=%Ni+30×%C+0.5×%Mn铬当量=%Cr+%Mo+1.5×%Si+0.5×%Nb不锈钢焊缝金相组织在舍菲尔组织图中的参考位置A-奥氏体F-铁素体M-马氏体1.双相不锈钢简介双相不锈钢的最大优点比奥氏体钢σS高近一倍塑韧性好对氯化物、硫化物有优异的抗SCC抗点蚀、缝隙洞穴腐蚀能力强线胀系数比奥氏体钢低接近低碳钢双相不锈钢的不足之处（与奥氏体钢相比）耐热性较低2

4、50℃以下锻压、冷冲成型性不如奥氏体钢存在中温脆性区σ相、475℃脆性1.双相不锈钢简介评价抗局部孔蚀的能力用PREN（抗孔蚀当量指数）表示：PREN=Cr%+3.3Mo%+16N%钢种化学成分（%）PREN组织CCrNiMoN308L316L0.030.0320181012-2--2025奥氏体220525525070.030.030.032225255673340.150.200.25343842双相钢1.双相不锈钢简介不同组织不锈钢的力学性能组织类别钢种热处理状态力学性能硬度σS(MPa)σb(MPa)δ5(%)HV奥氏体0Cr18Ni9固溶205～300520～

5、580≥40200双相钢SAF2205DP-3W0Cr26Ni5Mo2固溶550～580560～590400～450750～780760～780620～650302030220270250铁素体00Cr18Mo2退火250～270420～450302001.双相不锈钢简介双相不锈钢的冶炼要求高，采用真空脱碳（VOD）和氩气脱碳（AOD），价贵产量小，约占世界不锈钢产量的1%，1990年2.4万吨，1999年11万吨，2002年约20万吨。中国双相不锈钢上世纪60年代开始研究，分Cr18、Cr22、Cr25三种，产量大约2000吨，2001年用量约4000吨，有1/2随工

6、程进口。2.双相不锈钢的焊接性双相不锈钢的焊接性兼顾了奥氏体钢和铁素体钢各自的优点，削弱了各自的不足。双相不锈钢的焊接性热裂纹敏感性低于奥氏体钢因F≈50%可打乱A结晶方向氢致冷裂低于低合金钢因A≈50%可溶氢存在脆性区σ相（700～950℃）475℃脆性（α′相）工作温度低于250℃焊接HAZ快冷非平衡多余铁素体引起腐蚀及脆化2.双相不锈钢的焊接性焊后经检验如发现有σ相和α′相（475℃脆性）可用固溶处理消除。双相不锈钢固溶处理及σ相、475℃脆性的温度范围内容SAF2205及2507双相钢等超级双相钢（00Cr25Ni7Mo3CuN等）固溶处理温度σ相形成温度475

7、℃脆性(α′)1040℃700～950℃300～525℃1025～1100℃700～1000℃320～550℃3.双相不锈钢的焊接材料双相不锈钢的种类虽多，但工程上应用最多的是SAF2205(00Cr22Ni5Mo3N)，约占80%，超级双相钢SAF2750(00Cr25Ni7Mo4N)约占13%。配套的焊接材料多用E2209(00Cr23Ni9Mo3N)和E2510(00Cr25Ni10Mo4N)，国内用E312(29-9)较多，如金桥A1002(29-9)，大西洋CHS29.9，锦泰JS312、JS2209等。3.双相不锈钢的焊接材料