雙相鋼UNS S32750和UNS S31254鋼焊接工藝分析

UNSS32750是一種強(qiáng)度和耐腐蝕性強(qiáng)的雙相鋼，耐氯化物腐蝕性強(qiáng)，導(dǎo)熱性高，熱膨脹系數(shù)低。鉻、鉬、氮含量高，抗斑蝕性高.裂紋腐蝕及一般腐蝕能力。主要用于化工、石化、海底等設(shè)備。

UNSS31254是一種高鉬、高鉻、高鎳、含氮超奧氏體不銹鋼。與傳統(tǒng)的不銹鋼相比，它具有好的耐點(diǎn)腐蝕和間隙腐蝕性能，以及好的抗應(yīng)力腐蝕破裂性能。主要用于海水淡化和石油生產(chǎn).食品加工.化工處理、紙漿及紙廠漂白系統(tǒng).煙氣脫硫塔和大型石油蒸餾塔。

母材化學(xué)成分和機(jī)械性能見(jiàn)表1~表4。

雙相鋼LNS32750焊接性能

雙相鋼S32750焊接過(guò)程中冷裂紋的敏感性較小，容易產(chǎn)生熱裂紋。主要問(wèn)題是如何保證焊縫的耐腐蝕性和低溫沖擊性。焊接接頭的比例和金屬間相是影響耐腐蝕性和低溫沖擊性的關(guān)鍵因素。因此，必須制定合理的焊接參數(shù)和層間溫度，控制冷卻速度，確保合理的比例，減少金屬間相的產(chǎn)生。此外，保持焊縫清潔，防止鐵離子污染也是保證耐腐蝕性的關(guān)鍵因素。

首先，由于S31254奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，線膨脹系數(shù)大。在局部焊接加熱和冷卻條件下，焊縫在高溫下停留時(shí)間長(zhǎng)。焊縫金屬和熱影響區(qū)在高溫下承受較大的拉伸應(yīng)力和拉伸應(yīng)變，冷卻時(shí)形成較大的拉伸應(yīng)力，容易產(chǎn)生凝固裂紋。在防腐介質(zhì)的作用下，也會(huì)有腐蝕開裂的傾向；其次，在焊接過(guò)程中，S31254也容易形成方向性強(qiáng)的柱狀晶體焊縫組織，部分雜質(zhì)氣體容易在晶間形成低熔點(diǎn)的液體膜，這也是容易產(chǎn)生凝固裂紋的主要原因。選擇瑞典ERNiCrMo3焊絲，其化學(xué)成分見(jiàn)表5。

焊接工藝參數(shù)

環(huán)境溫度低于-5℃焊縫兩側(cè)需要100mm預(yù)熱范圍為10~15℃,預(yù)熱過(guò)程應(yīng)溫和均勻。焊接時(shí)，當(dāng)氧氣含量低于0時(shí)，試件兩端和焊縫用膠帶*堵塞并充氬。.05%于05%，焊接過(guò)程中應(yīng)繼續(xù)充氬，并保持氧氣含量為0.05%以下。見(jiàn)表6。

外觀及射線檢測(cè)

經(jīng)第三方焊接檢查員檢查，外觀形成良好，無(wú)明顯缺陷，射線檢測(cè)符合要求ASMEIX要求。

拉伸試驗(yàn)

根據(jù)ASMEIX拉伸試驗(yàn)在00和1800位進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果合格。數(shù)據(jù)如下表7所示。

根據(jù)ASMEIX180度彎曲試驗(yàn)分別在450、1350、2250和3150位進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果均合格。數(shù)據(jù)見(jiàn)表8。

沖擊試驗(yàn)

根據(jù)ASMTA923-B沖擊試驗(yàn)在-400進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

(1)焊接工藝滿足雙相鋼UNSS32750和超級(jí)不銹鋼UNSS31254異種鋼焊接要求，各種試驗(yàn)合格ASTM和阿美要求取得了良好的效果﹔

（2）焊接過(guò)程中，前后應(yīng)連續(xù)充氬，特別是嚴(yán)格控制試件中的氧氣含量，確保氧氣含量為0.05%以下，否則背面焊縫金屬在焊接過(guò)程中容易氧化，導(dǎo)致焊縫金屬耐腐蝕性降低，點(diǎn)蝕試驗(yàn)不合格。