奥氏体不锈钢堆焊学位论文

铁素体和奥氏体双相不锈钢管的焊接特点和方法是什么？答：一）铁素体和奥氏体双相不锈钢管的焊接特点现代超低碳含氮双相不锈钢，钢中的足够的氮可促进焊接接头热影响区在高温下形成的单相铁素体冷却时，发生逆转变并形成足够的奥氏体，故焊接若影响区的塑、韧性较好，且抗应力腐蚀、点腐蚀的性能优良。其铁素体含量不应超过50％，以防止焊接时热影响区中铁素体过分长大和缩小形成单相铁素体组织的范围。双相不锈钢冷轧退火时需快速冷却通过980～700℃的温度范围，以防止焊接过程中形成有害的σ相、χ相和碳氮化合物，保证热影响区的力学性能和耐腐蚀性能。由于焊缝金属凝固和随后的冷却速度很快，焊缝若采用与母材相同的化学成分时，则在高温形成单相铁素体组织，来不及像母材那样在1050～1100℃保温并水淬处理，发生部分铁素体转变为奥氏体的过程。故焊材的镍含量要高于母材。焊缝在焊后自然冷却条件下，由于相对于母材熔池体积很小，冷却速度很快，熔化的金属焊缝沿热传导方向，向焊缝中心呈柱状、树枝状结晶，发生合金元素的偏析，组织不稳定，在随后的冷却过程中，易发生组织转变和析出金属间相。在正常的焊接参数和焊后自然冷却条件下，配套的焊材的焊缝金属可以达到要求的相比例（FN＝30～70％）；但采用较小的焊接热输入或焊缝截面厚，焊后冷却速度较快，焊缝中铁素体的转变来不及充分进行，则焊缝中的铁素体可能会超过70％；若热输入过大或填充的焊接材料较少，则可能加大母材的（熔化）稀释作用，从而降低焊缝金属的镍含量，使焊缝中的铁素体含量增高。若焊缝的铁素体含量较高，可采取固溶（1050～1100℃）处理，使焊缝金属的相比例较为理想。二）铁素体和奥氏体双相不锈钢管的焊接方法：可用钨极氩弧焊（TIG）、熔化极氩弧焊（MIG）、等离子氩弧焊（PAW）及埋弧焊（SAW）等方法进行焊接。若焊件处于高应变状态或存在导致耐蚀性和塑、韧性降低的有害相变，则应进行固溶处理。23％Cr无Mo双相不锈钢和22％Cr双相不锈钢的固溶处理温度为1050～1100℃，而25％Cr双相不锈钢和超级双相不锈钢的固溶处理温度为1070～1120℃。当匹配的焊缝金属的化学成分（Ni＝8～10％）高于焊件化学成分时，应选择给定的温度上限。快速感应后立即水淬。保温5～30min，以恢复相平衡，包括金属间相（σ和χ相）的溶解。需控制焊料飞溅物、杂质、氧化物的形成，以防耐点蚀和缝隙腐蚀性能的下降。焊后应清洗焊缝及周围区域；若不能清洗，则应控制保护气体的含氧量（10×10-6～25×10-6）。为了加强熔化极气体保护(GMAW)的电弧稳定性及金属渗透性，可在氩气中添加少量CO2。