优良的焊接特点使大多数焊接方法都适用于 DSS。胡礼木 [6]通过实验对五种双相 不锈钢电阻焊接接头的抗点蚀性能以及力学性能进行研究得出双相不锈钢在的抗点 蚀及力学性能方面十分优异。SieurinHnrik 等人 [7]采用恰当工艺参数对双相不锈钢进 行焊接,进而通过空冷得到接头的两相比且无有害物质析出。Muthupandi 等人 [8]使 用电子束焊接双相不锈钢,通过快速冷却使奥氏体形态的比例得到改变,使得晶内组 织的延展范围要大于晶界组织。此外,在实验中的确存在一些不合理的地方,比如工 艺参数选取可能并不完善,填充材料不齐全,众多不合理的地方需要科学家进一步的 实验研究。综合上述研究后,Muthupandi 等人 [9]在实验中又试着将镍与氮元素添加 到电子束焊和激光焊接中,镍和氮对微观组织、两相分布及力学性能改变比较大,在 材料的硬度方面几乎无影响。

现有的焊接方法主要有埋弧焊、等离子弧焊和改进的激光焊、电阻对焊的尝试、 新型双弧焊接技术的应用等。因此,如果要得到性能及组织符合要求的焊接接头,首 先设定合理的焊接工艺参数,要充分考虑母材质量差异及热输入大小等因素,之后选 择合理的热输入能量,焊完之后设定合理的冷却速度最终达到焊接工艺要求。

1。2 SAF2205 双相不锈钢

1。2。1 2205 双相不锈钢概述

2205 双相不锈钢是由瑞典科学家于 1970 年左右研制而成,对生产加工具有极大 的意义。2205 双相不锈钢的工艺制作过程及成分构成均比较繁琐,在通过固溶处理 后组织得到的铁素体相与奥氏体相两相比例接近,再加入不同的元素成分进而得出的 复式不锈钢。同时对其内部元素的比例都有严格的要求,其内成分如表 1-1 所示:

表 1-1。2205 双相不锈钢元素成分 [10]

元素 C Mn P S Si Ni Cr Mo N

2205  双相不锈钢应用十分广泛,在现今所用的钢材中使用比例高达八成左右。

在日常生产中需要 2205 双相不锈钢焊接接头具有良好的力学性能与耐腐蚀性能,因 此要求接头组织中的两相比例要保持在一定程度。一般当铁素体量和奥氏体量相近时, 焊接接头的各方面性能最好,但当两相比例关系出现较大差别是,双相不锈钢接头的 耐腐蚀性和力学性能会受到很大影响。当铁素体相含量过低时,焊接接头强度和抗应 力腐蚀开裂性能下降;而当铁素体相含量过高时,焊接接头的耐蚀性和冲击韧性急剧 降低。在屈服强度方面,2205 双相不锈钢比奥氏体不锈钢要强上一倍,与此同时, 其拥有良好的塑性、低温冲击性能;在耐蚀性能方面,此钢具有优异的耐应力腐蚀、 晶间腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀等性能;与奥氏体不锈钢相比具有导热系数大、线膨胀 系数小、可焊性好、热裂倾向小、钢中含 Ni 量较少,价格相对便宜等优点,在重工、 海洋等行业应用非常广泛 [11][12]。DSS 金相组织由铁素体(深色)和奥氏体(浅色)二相组 成,两者比例基本相近,图 1-1 为 2205 双相不锈钢金相组织。

图 1-12205 双相不锈钢金相组织 200 倍

1。2。2 2205 双相不锈钢的性能特点

2205 双相不锈钢具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力 腐蚀能力。其特点如下:

(1)2205 双相不锈钢具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力,尤其在含氯离子的环 境中。当然在抗斑蚀级裂缝腐蚀方面即使 316L 和 317L 奥氏体不锈钢也不及,它的 膨胀系数,导热性更高。

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