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双相不锈钢性能焊接性
由于双相不锈钢具有双相结构,与奥氏体不锈钢相比较,焊接热裂敏感性小;与铁素体不锈钢比较,焊后热影区的脆化倾向也较低,因此,双相不锈钢具有较好的焊接性。但是,双相不锈钢的焊接主要是要控制焊后热影响区具有适宜的相比例,防止熔合线和焊缝热影响区出现单相铁素体组织而导致的双相不锈钢性能的下降和优良特性的丧失。对于高铬、钼、氮高合金双相不锈钢,也要防止σ相、χ相和Cr2N、CrN等的析出带来的不良影响。为此,焊接用双相不锈钢,焊前母材相比例的控制、焊接时的峰值温度和冷却速度以及焊接线能量的大小等均需予以注意。
图614系第一代双相不锈钢00Cr26Ni6Ti由于热处理温度不同,钢中γ相量的变化,对钢的力学性能和耐应力腐蚀性能的影响。可以看出,随热处理温度升高,当钢中γ相量<20后,随钢中γ量的进一步减少(即铁素体量的增多),钢的韧性显著下降。到1200℃以上呈现单相铁素体组织后,钢的韧性和耐应力腐蚀性能实际上是镍的纯铁素体不锈钢的性能,不仅韧性低,耐应力腐蚀性能差,而且对晶间腐蚀也很敏感。此种由于温度的影响和双相不锈钢相比例的变化导致的性能改变,在双相不锈钢的焊接过程中,同样会显现出来。
ff图615和图616系另一种第一代双相不锈钢SUS329J1(0Cr26Ni5Mo2)实际焊后热影响区γ相量的变化及热模拟试验再现加热温度和冷却条件对此钢α相量冲击韧性的影响。从图615可看出,焊后热影响区γ相量(γ2魏氏组织)显著减少,近熔合线区可低于5;从图616可知,加热温度提高,铁素体量增加,焊后高温冷却过程中,冷却越快,二次奥氏体(γ2)的形成量也越少,钢的韧性也越低。综上所诉,在双相不锈钢焊接过程中,其热影响区的变化可以简单描述为:受温度的影响,热影响区中奥氏体大量减少,铁素体大量增加以及铁素体晶粒的长大,在焊缝熔合线及其附近
f的高温区会呈现晶粒较粗大的单相铁素体组织。而在焊后冷却过程中,随冷却速度和母材初始相比例的不同,自高温铁素体转变而来的奥氏体(称二次奥氏体),即γ2量也有所不同。冷却快,熔合线及其附近微区的单相铁素体还会保持到室温,形成含镍的纯铁素体组织,从而导致各种性能的下降;冷却较慢,则会有较多的二次奥氏体(γ2)产生,从而使得焊缝热影响区呈现具有不同αγ相比例的双相区。虽然与未经焊接热影响区的母材相比,近熔合线热影响区性能也会有所下降,但仍可保持双相不锈钢的优良特性。当然,冷却速度也要控制适r
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