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      有哪些方面會影響雙相不銹鋼的焊接質量

      返回列表 來源: 周先生 發布日期: 2021/10/18 9:12:56 閱讀數:
      1、含N量影響
         Gómez de Salazar JM等人研究了保護氣體中 N2的不同含量對雙相不銹鋼性能的影響。結果表明,隨著混合氣體中 N2分壓 PN2的增加,焊縫中氮的質量分數ω(N)開始迅速增加,然后變化很小,焊縫中的鐵素體相含量φ(α)隨ω(N)增加呈線性下降,但φ(α)對抗拉強度和伸長率的影響與ω(N)的影響剛好相反。同樣的鐵素體相含量φ(α),母材的抗拉強度和伸長率均高于焊縫。這是由于顯微組織的不同所造成的。雙相不銹鋼焊縫金屬中含 N 量提高后可以改善接頭的沖擊韌性,這是由于增加了焊縫金屬中的γ相含量,以及減少了Cr2N 的析出。
      2、熱輸入影響
         與焊縫區不同,焊接時熱影響區的ω(N)是不會發生變化的,它就是母材的ω(N),所以此時影響組織和性能的主要因素是焊接時的熱輸入。根據文獻 ,焊接時應選擇合適的線能量。焊接時如果熱輸入太大,焊縫熱影響區范圍增大,金相組織也趨于晶粒粗大、紊亂,造成脆化,主要表現為焊接接頭的塑性指標下降。如焊接熱輸入太小,造成淬硬組織并易產生裂紋,對HAZ的沖擊韌性同樣不利。此外,凡影響冷卻速度的因素都會影響到 HAZ 的沖擊韌性,如板厚、接頭形式等。
      3、σ相脆化
         國外文獻介紹了再熱引起的雙相不銹鋼及其焊縫金屬的σ相脆化問題。母材和焊縫金屬的再熱過程中,先由α相形成細小的二次奧氏體γ*,然后析出σ相。結果表明,脆性開裂都發生于σ相以及基體與σ相的界面處,對母材斷口觀察表明,在σ相周圍區域內都為韌窩,由于α相區寬,大量生成的σ相才會使韌性降低,然而在焊縫中α相區是細小的,斷口仍表現為脆性斷裂,只要少量的σ相生成就足以引起焊縫金屬韌性的降低,因此,焊縫金屬中的σ相脆化傾向比母材要大得多。
      4、氫致裂紋
         雙相不銹鋼焊接接頭的氫脆通常發生于α相,且氫脆的敏感性隨焊接時峰值溫度的升高而增加。其微觀組織的變化為:峰值溫度增加,γ相含量減少,α相含量增加,同時由α相邊界和內部析出的Cr2N 量增加,故極易發生氫脆。
      5、應力腐蝕開裂
         母材和焊縫金屬中的裂紋都起始于α/γ界面的α相一側,并在α相內擴展。奧氏體(γ)由于其固有的低氫脆敏感性,因此,可起到阻擋裂紋擴展的作用。由于DSS 中含有一定量的奧氏體,所以其應力腐蝕開裂傾向性較小。
      6、點蝕問題
         耐點蝕是雙相不銹鋼的一個重要特性,與其化學成分和微觀組織有著密切關系。點蝕一般產生于α/γ界面,因此被認為是產生于γ相和α相之間的γ*相。這意味著γ*相中的含Cr量低于γ相。γ*相與γ相的成分不同,是由于γ* 相中 的Cr 和Mo含量低于初始γ相中的Cr、Mo含量。進一步研究表明,含N量較低的鋼,其點蝕電位對冷卻速度較為敏感。因此,在焊接含 N 量較低的雙相不銹鋼時,對冷卻速度的控制要求更加嚴格。在雙相不銹鋼焊接過程中,合理控制焊接線能量是獲得高質量雙相不銹鋼接頭的關鍵。線能量過小,焊縫金屬及熱影響區的冷卻速度過快,奧氏體來不及析出,從而使組織中的鐵素體相含量增多;如線能量過大,盡管組織中能形成足量的奧氏體,但也會引起熱影響區內的鐵素體晶粒長大以及σ相等有害相的析出。一般情況下,焊條電弧焊(Shieded Metal Arc Welding,SMAW)、鎢極氬弧焊(Gas Tungsten Arc Welding,GTAW)、藥芯焊絲電弧焊(Flux-Cored WireArc Welding,FCAW)和等離子弧焊(Plasma Arc Welding,PAW)等焊接方法均可用于雙相不銹鋼的焊接,且在焊前一般不需要采取預熱措施,焊后也不需進行熱處理。
       
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