s32750双相不锈钢焊接

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1、S32750双相不锈钢焊接中国能源建设集团广东火电工程有限公司广东广州510735:近年来，核电站建设得到了迅猛发展，在设计上也逐步优化改进，许多新型的材料不断应用到核电安装施工中，涉及到了这些新材料的焊接。如双相不锈钢，因其有良好的抗晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀的性能，使用到海水介质环境中的管道，安装需焊接连接。木文通过某核电站中的S32750双相不锈钢管安装中的焊接工艺的分析和应用，阐述了S32750双相不锈钢的焊接要点，为后续核电工程的安装提供借鉴作用。关键词:双相不锈钢;焊接性；S32750；α相;γ相；核电1、双相不锈钢简介双相不锈钢（DuplexStai

2、nlessSteel）,指具有铁素体（α相）+奥氏体（γ相）双相组织，且两相组织含量基木相当，较少相的含量一般至少也要达到30%的不锈钢。在含C较低的情况下，一般Cr含量在18%〜28%,Ni含量在3%〜10%,有些钢还添加有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。该类钢兼具了奥氐体和铁素体不锈钢的优点，保持了铁素体不锈钢的475°C脆性、导热系数高、其有超塑性、磁性、强度高等特点，也有比与奥氏体不锈钢更优良的耐腐蚀性能，特别是介质环境比较恶劣（如海水，氯离子含量较高）的条件下，双相不锈钢的抗点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀及腐蚀疲劳性能明显优于普通的奥氏体不锈钢。由于其特

3、殊的优点，在某些特殊环境，得到了越来越广泛的应用。我国新标准GB/T20878-2007《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》也加入了许多双相不锈钢牌号，如：14Crl8NillSi4AITi、022Crl9Ni5Mo3Si2N、00Cr25Ni7Mo4N等。双相不锈钢按其化学成分，可分为四类：第1类属低合金型，代表牌号UNSS32304（23Cr-4Ni-0.1N），成分中不含Mo，耐点蚀当量PREN值为24-25，在耐蚀性能可代替ASTM304或316。第2类属中合金型，代表牌号是UNSS31803(22Cr-5Ni-3Mo-0.15N)，PREN值为32-33，其耐蚀性能介于ASTM31

4、6L和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间。第3类属高合金型，代表牌号UNSS32550(25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N),一般含25%Cr,还含有Mo和N,有的还含有Cu和W,PREN值达38-39，这类钢的耐蚀性能高于22%Cr的双相不锈钢。第4类属超级双相不锈钢型，含高Mo和N，代表牌号UNSS32750(25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N),有的也含W和Cu，PREN值大于40,可适用于苛刻的介质条件，具冇良好的耐蚀与力学综合性能，媲美于超级奥氏体不锈钢。2、双相不锈钢的焊接特点双相不锈钢的焊接性能兼具了奥氏体和铁素体不锈钢的优点，与铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢相比，它既不

5、像铁素体不锈钢的焊接热影响区由于晶粒严重粗化而使塑韧性大幅降低，也不像奥氏体不锈钢那样对焊接热裂纹比较敏感。在焊接这种钢吋裂纹倾向很低，不须预热和焊后热处理。由于母材中含有N，焊接近焊缝区不会形成单相铁素体区，奥氏体含量一般不低于30%，适用的焊接方法有钨极氩弧焊和焊条电弧焊等。一般为了防止近焊缝区晶粒粗化，施焊吋，应尽量使用低的线能量焊接。3、S32750焊接工艺分析3.1S32750主要性能在某核电站循环水系统中主管道都使用了衬塑材料，奋效避免海水直接接触金属引起的腐蚀，但在系统引出的部分支管中，如仪控的管道，使用了奥氏体不锈钢316L的材质，在运行中受到了海水的侵蚀较为严重，因而，

6、在后续改进设计中，将由奥氏体不锈钢316L更改为双相不锈钢S32750,以适应其复杂的海水腐蚀环境。S32750是美标材料，相当于国内牌号00Cr25Ni7Mo4N,属于第4类超级双相不锈钢，其化学成分如下表1所示：由于该钢Cr和Mo的含量都很高，因此具有极好的抗点腐蚀，晶间腐蚀和均匀腐蚀的能力，双相显微组织(如图1)保证了该钢具冇很高的抗应力腐蚀破裂的能力和机械力学性能(如表2)。3.2焊接时主要影响因素影响双相不锈钢焊接质量的因素主要体现在以下几方面：?含N量影响根据国外文献研究结果表明：双相不锈钢焊缝金属中含N量提高后可以改善接头的冲击韧性，这是由于增加了焊缝金属中的γ

7、相含量，以及减少了Cr2N的析出，降低了氢脆倾向。S32750加入了较高的N(0.24-0.32%),焊接吋也应保证焊缝金属含有相应的N含量，才能匹配其与母材的金属性能，因此应选用对应N含量的焊接材料。?σ相影响相关文献介绍了过热引起的双相不锈钢及其焊缝金属的σ相脆化问题。母材和焊缝金属的过热过程中，先由α相形成细小的二次奥氏体γ*,然后析出σ相。结果表明，脆性开裂都发生于