超级双相不锈钢的焊接工艺评定及应用
超级双相不锈钢的焊接性及焊接技术研究
198研究与探索Research and Exploration ·工程技术与创新中国设备工程 2024.03 (下)1 材料的介绍及焊接性在工业条件下，特别是在含有氯水溶液的环境下，要求材料比标准的奥氏体不锈钢材料具有更好的耐腐蚀和力学性能，20世纪70年代后期出了第二代的双相不锈钢，双相不锈钢由40%～60%铁素体和40%～60%的奥氏体组成，双相不锈钢兼备了奥氏体钢和铁素体钢的优点，故具有强度高、耐腐性好和易于焊接的特点。
这类钢焊接的主要特点是：与纯铁素体不锈钢相比焊后具有较低的脆化倾向，而且焊接热影响区铁素体粗化程度也较低；与纯奥氏体不锈钢相比，具有较低的热裂倾向，故焊接性较好。
由于热裂纹倾向小，所以焊接时很少考虑热裂纹，通常最主要的问题是热影响区而不是与焊缝，热影响区的问题是耐蚀性、韧性降低或焊后开裂。
为了避免发生上述问题，焊接下的重点是使在”红热”温度范围内的总停留时间最短而不是控制某一条焊道的热输入。
但是，双相不锈钢的两相比例不仅与成分有关，而且与加热温度也有关。
在焊接热循环作用下会发生明显的相比例变化，当加热温度足够高时，就会发生γ-δ的转变，使铁素体增多，而奥氏体减少，甚至可能完全变成纯铁素体组织，从而失去双相组织所具有的特性，使接头的力学性能和耐蚀性能下降。
为此，须控制母材和焊接材料的成分和焊接参数，使接头能形成足够数量的γ相，以保证接头所需的力学性能和耐蚀性能。
由于这类钢焊接性能良好，焊时可不预热和后热。
双相钢中因有较大比例铁素体存在，而铁素体钢所固有的脆化倾向，如475℃脆性，σ相析出脆化和晶粗粗化，依然超级双相不锈钢的焊接性及焊接技术研究程必刚（上海阿波罗机械股份有限公司，上海 201401）摘要：本文对双相不锈钢的焊接性进行了分析，介绍了焊接过程中的关键技术点，本文通过对奥氏体-铁素体双相不锈钢材料的介绍、焊接性能和经验总结，得出一种较为成熟的可以获得优质焊接接头的焊接工艺方法。
双相不锈钢(GTAW)焊接工艺评定
中图分 类号 ：Ｇ ４ Ｔ ４
文 献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ６ ４ ｌ （０ ０）９ ０ ２ － １ １０ — ３ １２ １ ０ － ２ ５ ０
（ Ｃ Ｎ）第 一层 使 用 单 道 焊 ， 至 七 层 采 用 多 道 焊 ， 间 温 度 限于 ＤＥ ， 二 层 ５￣ Ｃ以下范围 内， 以使后续焊道的热影 响区有足够时间冷却 。 双 相 不 锈 钢 是 一 类优 良的 耐腐 蚀 高 强 度 和 易于 加 工 制 造 等 诸 １０ ４１层 间 温 度 双 相 不 锈 钢 能 够 承 受 相 对 高 的热 输 入 ，焊 缝 金 ． 多优 异性 能 的钢 种 。 它 与 奥 氏体 不锈 钢 制造 有 许 多相 似 之 处 ， 也 但 有重要 区别。 双相不锈钢在焊 接方面 ， 它与奥 氏体不锈钢 的区别是 ， 属凝固后的双相组织 的抗裂性优于奥 氏体 不锈钢焊缝金属。 制层 控 ５ — ５￣停 奥 氏体 不 锈 钢 的焊 缝 凝 固 过 程 中 易产 生 热 裂倾 向 。 双 相 不锈 钢具 问温 度 主 要 目的是 为 了 防止 ４ ０ ８ ０Ｃ 留时 间 太 长 ，可 能会 产 生 而 有 非 常好 的抗 热 裂 ， ， 接 时 很 少 考 虑 热 裂 。双 相 不锈 钢 焊 接 最 主 晶 问 腐蚀 和 热 影 响 区 的 问题 。 所 以层 间温 度 限于 １０Ｃ 性 焊 ５ ｏ以下 可 被 面 要 的 问题 是 热 影 响区 而 不 是 焊 缝 金 属 ，热 影 响 区 的 问题 是 耐 蚀 性 、 产生晶间腐蚀和提高热影响区的耐腐蚀性和韧性。 韧性 降低 或 焊后 开 裂 。 焊 接 时重 点 是 考 虑 使在 ４ ０ ８０ ５ ５ ％温度 范 围 ４２气体保护 最 常用 的惰性气体 ，有 为纯度 ９ ．５ ． ９９ ％或更 高的 内 的停 留时 间最 短 。 干 澡 氩 气 实 施 保 护 。焊 接 时 应 在 起 弧 前 几 秒 钟 启 动 气 体 ， 灭弧 后 再 １ 材料 保持几秒 ， 保持时间最好足够使焊 缝和热影 响区冷却到双相不锈钢 氧 化 温 度 范 围 以 下 。在 电极 的有 效 工 作 范 围 内 ， 焊缝 背 部 使 用 气 体 焊 接 工 艺评 定 材 料 。 １１试板 材料 采 用 Ａ ＭＥＳ 一 ４ ３ ８ ３ 相 不 锈 钢 板 。 ． Ｓ Ａ ２ ０Ｓ １０ 双 扩 散 网 （ 孔 气 筛 ） 体 流 速 为 １ ～ ８Ｊ ｉ 小 气 ２ １Ｉｍｎ的纯 氩 保 护 。 １２焊接材料 ①填 充金属 ： ＿ 在选用焊材时 ， 应考虑与母材化学 ５ 焊 接 操 作 成 份 和 力 学性 能 性 相 配 备 的焊 接 材 料 。 接 材 料 所 焊 的熔 敷 金 属 强 焊 根据 工 艺 要 求 ， （ Ｔ Ｗ ） 接 ， 背 面 均 采 用 ９ ．９ ｒ 作 用 ＧＡ 焊 正 ９９ ％Ａ 气 度 、 性和 冲 击 韧性 都 不 能 低 于 被 焊钢 种 的最 低 值 。 还 应 把 焊 缝 可 保 护 ， 缝 定 位 焊 ， 对 接 处 一 侧 引 弧 ， 把 电 弧拉 至 始 焊 部 位 ， 塑 焊 在 在 焊 能 产 生 的缺 陷、 接 工 艺 、 接 规 范 、 口形 式 和 焊 接 设 备 等 因素 考 枪横 向摆动 ， 焊 焊 坡 待金属熔化时连续填丝进行焊接。定位焊长度应不小 虑 在 内。 根 据 双 相 不 锈 钢 Ｓ 一 ４ （３ ８ ３ Ａ ２ ０ ｓ １０ ）的 特 点 ，选 用 型 号 于 是 １ｍｍ，在 焊 接 填 充 根 部 第 一道 焊 时将 填 充 金 属 的起 点 和 终 点 ５ Ｅ ２ ０ 相 不锈 钢 焊 丝 作填 充金 属 ，这 类 焊 丝 的 熔 敷 金 属 具 有 奥 修磨成平 滑过渡 的倾斜角度 。焊 枪采用从 右向左焊 ， Ｒ ２９双 焊炬角度与工 氏体一 铁素体双相组织 ，其特点也具有较高 的抗拉强度和 良好的抗 件成 ６ ～０ ０ ８ ０夹 角 ， 丝 与 工 件 给 进 夹 角 为 １０ ２ ０ 焊 ５—５。 第 一 道焊 时 钨 棒 伸 出气 套 一 般 为 ５ ７ 左 右 电弧 较 集 中 ， ￣ ｍｍ 根 应力腐 蚀能 力或抗 点腐蚀 性 能。② 气体 ：采 用氩气 ，其 纯度 为 ９ ．５ 以 上 。 ９９ ％ 部 易熔 合 焊 透 。 ２ 焊 接 设备 焊 接 第 二 至 七 层 应 采 用 多道 焊 ， 量 减 少 坡 口焊 道 内的 红 热 温 尽 采 用美 国米 勒 公 司 的（ｙ ｃｏ ａｅ ５ ） 极 氩 弧焊 机 。 接 不 锈 度停 留 时 间 ， 间温 度 控 制 在 ８ ～ ５ ｏ 内 ， 至 坡 口填 满 。 Ｓ ｎｒｗ ｖ２ ０ 钨 焊 层 ０ １０Ｃ以 直 钢 时 采 用 （ Ｔ Ｗ ） 直 流 正 接 （ Ｃ Ｎ） 电极 为 负 极 ， 件 为 正 极 。 ＧＡ 焊 ＤＥ ， 工 ６ 焊后 热处 理 电极 采 用 ２ ｍ ２ ． ｍ ％钍 钨 极 （ ＷＳ５１ 范 Ｅ ｈ ２类 别 ） 过 将 ４ Ａ ．２规 ＷＴ ～ 通 双 相 不 锈 钢 不 需 要 进行 热 处理 。 则 会 使 双 相 不锈 钢 析 出 问 相 否 电极 （ 钨棒 ） 磨成顶角为 ２ ～ ０来控�
超级双相不锈钢的焊接
图 1 是海上平台上压缩机油气分离罐的结构示 213 焊接材料
意图 ,其设计参数见表 1 。
由于该设备使用条件比较苛刻 ,对焊接接头的
设备名称 设计制造规范
表 1 压缩机油气分离罐设计参数
第一级分离罐
第二级分离罐
ASME 规范 Ⅷ卷 1 册和工程标准
第三级分离罐
设计压力 (MPa)
2194
6117
3155
0125
0158
0160
34 mm 项目
01015
厚度 (mm)
0139 0163 010005 01024 25109 7110 表 3 UNS S32760 力学性能
σb
σ012
σ1
δ5
(MPa) (MPa) (MPa)
( %)
HRC
3156
0124
0158
0160
V 冲击值 (J)
20 ℃
力学性能如表 5 和表 6 。
表 4 对焊接接头的要求
试验温度
ASME 规范要求
工程标准要求
+ 20 ℃(68°F)
侧向膨胀量
冲击平均值
≥01381 mm(01015in) ≥100J ;单个值 ≥75J
程标准要求的只有 Sandvik 25110141L 用于 GTAW ; Sandvik 25110141L + 15W 用于 SAW。其化学成分和
σb
δ
φ
(MPa)
(MPa)
(25110141L
672
—
851
28
64
Sandvik 25110141L + 15W
687
757
hr3c超级不锈钢焊接工艺试验研究及应用
hr3c超级不锈钢焊接工艺试验研究及应用
HR3C超级不锈钢是一种高强度、高耐蚀性的不锈钢材料，广泛应用
于化工、海洋工程、核电站等领域。
为了进一步提高HR3C超级不锈
钢的焊接质量和效率，需要进行焊接工艺试验研究。
首先，需要确定适合HR3C超级不锈钢的焊接方法。
常见的焊接方法
包括手工电弧焊、氩弧焊、等离子焊、激光焊等。
在选择焊接方法时，需要考虑到焊接材料的特性、焊接环境和工艺要求等因素。
在HR3C
超级不锈钢的焊接中，氩弧焊是一种常用的方法，因为它可以保证焊
接接头的质量和美观度。
其次，需要对焊接工艺参数进行优化。
焊接工艺参数包括焊接电流、
电压、焊接速度、焊接角度等。
这些参数的选择直接影响到焊接接头
的质量和效率。
在HR3C超级不锈钢的焊接中，需要根据材料的特性
和焊接要求，选择合适的焊接工艺参数，以保证焊接接头的质量和效率。
最后，需要进行焊接质量检测和应用研究。
焊接质量检测包括焊缝外
观检测、焊缝尺寸检测、焊缝硬度检测等。
通过对焊接接头的质量进
行检测，可以及时发现和解决焊接质量问题。
同时，还需要对HR3C
超级不锈钢的焊接应用进行研究，以探索其在不同领域的应用前景。
总之，HR3C超级不锈钢的焊接工艺试验研究及应用是一个复杂而重要的工作。
需要在选择焊接方法、优化焊接工艺参数、进行焊接质量检测和应用研究等方面进行深入探索和研究，以保证焊接接头的质量和效率，同时推动HR3C超级不锈钢在不同领域的应用。
双相不锈钢特殊焊接工艺及无损检测要求
双相不锈钢特殊焊接工艺及无损检测要求摘要：S32205双相不锈钢有着较好的焊接性和力学性能，能适用于电厂服役环境。
本文制定了合理的焊接工艺，并提出了施工过程中对双相不锈钢焊接及无损检测的特殊要求，保证了现场焊接施工质量。
关键词：双相不锈钢；特殊焊接工艺；无损检测要求引言双向不锈钢是指金相组织具有铁素体与奥氏体双相组织的不锈钢种，在固溶组织中铁素体与奥氏体各占约50%的比例，一般较少相的含量也在30%以上。
金相组织决定了铁素体-奥氏体双相不锈钢的性能介于铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢之间，兼具两种不锈钢的优点，不仅具有良好的塑性、韧性、耐腐蚀性和焊接性，而且具有更强于其他种类不锈钢的抗晶间腐蚀能力，因此在能源、化工、制药、造纸、海水淡化等领域有着广泛的应用。
1双相不锈钢的焊接性S32205双相不锈钢主要的合金元素约为22%的Cr、5%的Ni、3%的钼和0.15%的N。
为了保证性能，一般采用固溶处理为交货状态，在正常的交货状态下其显微组织约为50%的铁素体和50%的奥氏体，因此冷裂纹倾向小。
双相不锈钢S32205焊接时，最为薄弱的区域为热影响区，相对于母材和焊缝区，其热影响区含有较多的铁素体，降低了耐腐蚀性和增大氢致裂纹的可能性。
双相不锈钢S32205含有50%的铁素体，因而也存在475℃脆性和在铁素体中析出的σ相的脆化的可能性，但与铁素体不锈钢相比，可能性大大降低。
2双相不锈钢焊接要点分析1）焊接时，为了获得较好的焊接质量，在保证焊接接头熔合良好的提前下，尽量选用较小的焊接电流和焊接电压，较快的焊接速度，同时焊接部位可以快速冷却，以快速跳过450-850℃的区间。
2）为了防止晶粒过度长大，尽可能采用多层多道焊接的操作方法，同时采用直线运条的方法，尽量不要作横向摆动，层间的采用测温仪监控，不要超过100℃。
3）与奥氏体不锈钢不同的是，与腐蚀介质接触的焊缝要先焊，最后焊与腐蚀接触介质不接触一面。
其目的是利用后焊焊缝的热量，对先焊缝进行一次热处理，从而提高与腐蚀介质接触的焊缝的性能。
S32750双相不锈钢焊接工艺试验研究
S32750双相不锈钢焊接工艺试验研究S32750双相不锈钢是一种具有优良耐蚀性和强度的不锈钢材料，广泛应用于化工、海洋工程、石油和天然气开采等领域。
由于其特殊的化学成分和组织结构，S32750双相不锈钢的焊接工艺一直是工程技术中的难点之一。
本文旨在通过对S32750双相不锈钢焊接工艺的试验研究，探讨其焊接特性、影响因素和优化方法，为工程实践提供参考。
一、S32750双相不锈钢的特性及应用S32750双相不锈钢是一种具有超高强度和耐蚀性的不锈钢材料，其主要成分包括铬、镍、钼、氮和铁等元素，具有较高的抗拉强度和良好的耐蚀性，广泛应用于化工设备、海洋工程、石油和天然气开采等领域。
二、S32750双相不锈钢焊接工艺的难点S32750双相不锈钢的焊接工艺一直是工程技术中的难点之一，主要表现在以下几个方面：1. 焊接变形和裂纹：S32750双相不锈钢具有较高的强度和硬度，容易在焊接过程中产生变形和裂纹。
2. 焊接气孔和夹杂：S32750双相不锈钢的氮含量较高，易在焊接过程中产生气孔和夹杂。
3. 金相组织不稳定：S32750双相不锈钢在焊接后易出现相变和析出相，影响焊缝和热影响区的性能。
三、S32750双相不锈钢焊接工艺试验研究为了解决S32750双相不锈钢焊接工艺中的难点，我们进行了一系列的焊接工艺试验研究，主要包括焊接材料的选择、焊接工艺参数的优化和焊接接头的设计等方面。
3. 焊接接头的设计针对S32750双相不锈钢的特性和难点，我们设计了不同类型的焊接接头结构，包括对接接头、搭接接头和角接头等。
通过对不同接头结构的试验比对，找到了适合S32750双相不锈钢的焊接接头结构。
四、S32750双相不锈钢焊接工艺试验研究的结果与分析通过焊接工艺试验研究，我们得到了一系列关于S32750双相不锈钢焊接工艺的重要结果和分析：1. 焊接材料的选择：选择了适合S32750双相不锈钢的焊接材料，包括焊条、焊丝和焊剂等。
2205双相不锈钢的焊接工艺设计规程完整
专业技术资料1 绪论随着工业技术的日益发展，一般奥氏体不锈钢难以满足应力腐蚀、点腐蚀和缝隙隧洞式腐蚀的要求。
为此，冶金工作者进行了大量研究，研制出奥氏体—铁素体型不锈钢，即双相不锈钢。
传统的奥氏体不锈钢在晶间腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀方面的抗力不足，尤其是应力腐蚀引起的断裂，其危害性极大。
双相不锈钢是近二十年来开发的新钢种。
通过正确控制各合金元素比例和热处理工艺使其固溶组织中铁素体相和奥氏体相各约占50％，从而将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起，使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。
所谓双相不锈钢是在其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，一般量少相的含量也需要达到30%。
在含C较低的情况下，Cr含量在18%-28%，Ni含量在3%-10%。
有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti，N等合金元素。
该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。
与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间副食和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。
双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
由于两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点，它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起，正是这些优越的性能使双相不锈钢作为可焊接的结构材料发展迅速，80年代以来已成为和马氏体型、奥氏体型和铁素体型不锈钢并列的一个钢类。
上世纪30年代就已在瑞典的试验室中研制出双相不锈钢（3RE60、Uranus50等），但是双相不锈钢真正产业化还是在上世纪60年代以后，其发展经历了3代历程。
1.1 我国双相不锈钢的应用双相不锈钢是根据石油化工中强酸强碱造成的局部点蚀、应力腐蚀以及孔穴式腐蚀现象，一般不锈钢难以胜任的容器、管道以及零部件等而研制的，但由于双相不锈钢除具有很强的各类抗腐蚀性能之外，还具有很好的强度和韧性，为此，在一般民用工程和能源交通方面也逐步得到越来越多的应用，如桥梁、飞机、船舶、汽车以及沿海城市和化工区的装饰建筑等。
超级双相不锈钢焊接指南
E2209
E2209
E2209
316
E309MoL
E309MoL
E309MoL
E2209
E2209
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碳钢和低合金钢 E309MoL
E309MoL
E309MoL
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E309L
E309L
E309L
E309L
2
3、典型的接头形式
3.1、手工焊
表 4 详细描述的接头是用于手工 GTAW 的单面焊接头形式或 GMAW-STT 焊接方法的
头。Zeron100X 级是含有镍的过合金，并且主要用于在焊接状态服役的接头。焊接材料
标准如下表 1：化学成分如表 2：
表 1 ZERON100 焊接材料牌号及标准
焊接材料牌号
执行标准
匹配的实心焊丝 ZERON 100M
MDS12804/07
匹配的药皮焊条 ZERON 100MKS
MDS12804/08
焊接工程师在整个生产过程中保持已评定参数被应用是相当重要的； 1.1、母材的搬运和储存
所有双相钢材料应在防止铁或非铁合金的污染条件下被搬运和储存。 用不锈钢、木头，塑料或其他非金属材料作为保护膜放在储存货架,起重卡行车吊 钩和起重机的吊钩上等。焊接应象推荐用于其他不锈钢焊接制造一样在无污染的制造的 场地进行。仅仅已经评定的双相钢应该可以用于在腐蚀侧的临时附件材料。临时附件使 用越少越好。 1.2、焊接材料的搬运和处理 ZERON100 焊接材料的搬运和储存应按制造厂推荐的说明书进行，通常焊接材料应 被储存在焊条库，焊材库应具有 10℃以上的室温和相对湿度小于 60%。 开包的焊条和焊剂应依照制造厂说明书烘烤。 1.3、要被焊的材料标记 根据焊接工艺、规程和图纸检查已发放的材料和焊接材料是正确和有标示的。在 需要的地方应用墨水或涂料标记笔标记材料，这些用于标记的笔必须没有氯化物、硫化 物、铅锌等。 1.4、焊接工艺规程 WPS 检查焊接获得了适当的 WPS 和 WPQR，列出要遵循的 WPS。焊接工艺应按照推荐的 最新版的 MDS 12804/21，或其他相似的规范进行评定。 1.5、工具 仅仅应使用不锈钢等级的切割工具，打磨片，打磨砂轮，钢丝刷和抛光轮。避免 在腐蚀面使用强力抛光，为了不玷污已经成型的焊缝以导致降低耐蚀性。 1.6、接头准备 焊接坡口应优先采用冷加工方法进行加工。当水下等离子切割被使用时，至少 1mm 材料表面热影响区应打磨去除。当机械加工时，应画出坡口图的详细尺寸图，让加工现 场知道。推荐的单面焊接头形式在下一章被详细叙述，推荐的根部间隙、钝边尺寸和接 头角度依据如下要求确定： --最大提高生产效率
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摘
要
进 行 了超 级 双 相 不 锈 钢 的 手 工 电 弧 焊 、 工钨 极 氩 弧 焊 以 及 模 拟 封 头 热 成 形 、 固溶 化 热 处 理 手 经
的手 工 电 弧 焊 的 对 接 焊 缝 焊 ４ ｒ 艺评 定 和 产 品 的 施 焊 ， 项技 术指 标 均 满足 要 求 ， 明所 选 用 的 焊 接 方 ￣＿ － 各 证 法、 接材料、 焊 焊接 工 艺 和 热 成 形 工 艺正 确 合 理 。 关键词 超 级 双相 不锈 钢 焊 接 工 艺评 定 焊接 材料
从２ ０世 纪 ７ ０年 代 开 始 ， 随着 二 次 精 炼技 术
学 性能 好 ， 因此可 以大 量节 约用 材 ， 降低设 备制 造
成本 。 由于超 级 双 相 不 锈 钢 的 以上 特 殊 优 点 ， 已 广 泛应 用于 海上 和 陆 地 油气 装 置 、 工 压 力 容 器 化 及 纸浆 和造 纸等 行业 。
双 相不锈 钢保 留 了铁 素体 不 锈 钢 强 度 高 、 热 系 导 数 大及线 膨胀 系 数 小 等特 点 ， 时 又具 备 奥 氏 体 同
相不 锈钢 的 发展 与应 用 开 始 于 ２ ０世 纪 ３ ０年 代 ，
至今 已发 展 了三代 。第 一 代 以美 国在 ２ ０世 纪 ４ ０
２ ０世 纪 ８ ０年代 后期 发 展 的超 级 双 相 不锈 钢 属 于第 三 代 双 相 不 锈 钢 ， 型 牌 号 有 Ｓ Ｆ ５ ７ 典 Ａ ２０ 、
Ｕ ５ Ｎ＋及 Ｚ ｒｎ ０ Ｒ２ ｅｏ ｌ０等 ， 这类 钢 的 特点 是 含 碳 量 低 （ ． １～ ． ２ ） 且 含 有 较 高 的 Ｍｏ和 Ｎ（ ００ ０ ０ ％ ， Ｍｏ 约４ ， ％ Ｎ约 ０ ３ ） 铁 素体 含 量 约 占 ４ ４ ％ ； ．％ ， ０— ５
第３ ９卷
第 ３期
化
工
机
械
３９ ６
超 级 双 相 不 锈 钢 的 焊 接 工 艺 评 定 及 应 用
程 克 光 张 凯 任 世 宏 陈宏 伟 张建 晓
（ ． 肃 省 锅 炉压 力 容器 检 验研 究 中 心 ；． 州 兰石 重 型装 备 股 份 有 限 公 司 ） １甘 ２兰
中图 分 类 号
Ｔ ００ ４ Ｑ ５ ． １
文 献 标 识 码 Ｂ
文 章编 号
０ ５ ０４ ２ １ ） ３０６ ４４ ２ ４６ ９ （ ０２ ０ —３ ９ ）
双 相不 锈钢 在 室温下 固溶体 中奥 氏体 和铁 素 体 约 各 占 一 半 ， 般 最 少 量 也 应 控 制 在 ３ ％ 以 一 ０ 上 ， 兼 有奥 氏体 和 铁 素 体 两 相组 织 的特 征 。双 且
代表 钢 种 。
蚀 和缝 隙 腐蚀 能力 、 耐氯 化物 应力腐 蚀 、 腐蚀 疲劳 以及 晶间腐 蚀性 能 等综 合 特 点 ； 级 双 相不 锈 钢 超
有较 高 的强度 和疲 劳强度 ， 屈服 强 度是 ｌ — ８８型奥 氏体不 锈 钢 的 两倍 ， 固溶 态 的延 伸 率 达 到 ２ ％ ， ５ 冲击 功 Ａ （ 形 槽 口 ） １０ Ｖ 在 ０ Ｊ以 上 ， 由于 综 合 力
年 代 开发 的 Ａ Ｓ３ ９钢 为代 表 ， 高 Ｃ 、 ， ＩＩ２ 含 ｒＭｏ 耐局
部 腐 蚀性 能好 ， 含碳 量 较高 （ 但 ｃ≤０ １ ％ ） 焊接 ．０ ， 后 ， 接 头耐腐 蚀 性和 韧性 都较 差 ， 其 只适 用于 铸锻 件； 日本 在 Ａ Ｓ３ ２ ＩＩ３ ９钢 的基 础 上 降低 了 含碳 量 ，
双 相不锈 钢 有 良好 的焊 接 性 ， 奥 氏体 不 锈 与 钢相 比 ， 裂 倾 向较 低 ； 铁 素 体不 锈 钢相 比 ， 热 与 加
热脆 化倾 向较 低 ， 会 像铁 素体 不 锈 钢 那 样 焊接 不
时热 影 响区 由于 晶粒严 重粗 化而使 塑 韧性大 幅度 降低 。大 量 对 双 相 不 锈 钢 的研 究 和 实 际 经 验 表
１ 双 相不 锈钢 的焊 接特 点
ＡＯ Ｖ Ｄ等 方 法 的 出 现 、 及 和 连 铸 技 术 的 发 Ｄ、 Ｏ 普 展 ， 低碳 （ 超 Ｃ≤０ ０ ％ ） 的 冶炼 更 加 容 易 。 同 ．３ 钢
时发 现氮 作为 奥 氏体形 成元 素对 双 相不 锈钢 的性 能 有 重要 影 响 ， 元 素 独 特 效 果 的 合 理 利 用 和超 氮 低 碳 熔炼 技术 的发 展 ， 得 在 生 产 技术 上 完全 克 使 服 了第 一代 双 相 不 锈钢 的缺 点 ， 开发 出 了第 二 代 双 相不 锈钢 ， 即含氮 双 相不锈 钢 ， 型钢种 为瑞 典 典 开 发 的 Ｓ Ｆ ２ ５钢 ， Ａ ２０ 由于其 良好 的 耐腐 蚀 性 能 和
３０ ７
化
工
机
械
２１ ０ ２钲
中 的奥 氏体形成 元 素 Ｎ 、 ｉＮ的 含量 应 相对 比母 材
适 度 提 高 （ ｉ 约 高 出 ２ ～４ 、 大 约 高 出 Ｎ 大 ％ ％ Ｎ
明 ， 接 时为 了保持 焊缝 金属 的相 平衡 ， 焊 焊接 材料
焊 接性 能 的进 一 步 改善 ， 双 相钢 在 石 油 化 工 行 使
业 得到 了广 泛 的应 用 。
程 克 光 ， ，９ ６年 ３月 生 ， 级 工 程 师 。甘 肃 省 兰州 市 ，３ ０ ０ 男 １５ 高 Nhomakorabea０２ 。
钢不 锈钢 韧性 好 、 性 转变 温度较 低 、 脆 力学性 能 和 焊接性 能 好 的优 点 ； 级 双相 不 锈 钢 具 有抗 点腐 超
开 发 了 Ｓ Ｓ ２Ｊ Ｕ ３ ９ １钢 ， 作 为焊 接 用 钢 ；０年 代 中 可 ６
期 ， 典 开 发 了 ３ Ｅ ０钢 ， 点 是 超 低 碳 ， ｃ 瑞 Ｒ６ 特 含 ｒ 量 为 １ ％ ， 接 、 形性 能 得 到 了较 大 地 改 善 ， ８ 焊 成 使 之成 为 具有 较好 焊接 性 能 的第 一 代双 相不 锈钢 的