双相不锈钢焊接工艺控制(下)

在双相不锈钢焊接中药芯焊丝广泛使用，在手动和机械化应用中均可实现主要的生产率提升。通量芯一般是金红石的，保护气体CO2，氩气/ 20%CO2或氩气/ 2%O2。二氧化碳或氧气的存在下通入氧气，并且，在CO2的情况下，焊接金属产生碳拾取，导致切口韧性降低。金属芯线也可用，不需要除渣，比药芯焊丝更适合于机械化应用。因为制造商之间的焊剂配方和焊丝成分的差异，建议使用生产中使用的特定线材进行工艺评定，即使焊丝可能属于相同的规格分类。

埋弧焊（SAW）通常局限于焊接厚壁管和压力容器。可用的TIG焊接类似于实心焊丝。助焊剂通常是酸性金红石或碱性的，后者在焊缝金属中具有最好的韧性值。与任何连续的机械化焊接工艺一样，层间温度可以快速增加，并且需要注意控制层间温度和工艺热量输入。由于需要控制热量输入，线直径通常限制在3.2mm，允许32V的最大焊接电流为500A，尽管可以使用更大直径的导线。然而，由于需要中间冷却，可能无法实现使用大直径焊丝和高焊接电流所带来的生产率提高。

通常需要将双相/超级双相不锈钢焊接到较低合金铁素体钢，300系列不锈钢或不同等级的双相钢。300系不锈钢通常用309MoL（23Cr / 13Ni / 2.5Mo）填充金属焊接到双相不锈钢上。低碳和低合金钢可用309L（23Cr / 13Ni）或309MoL填充金属焊接到双相不锈钢上。

然而，这两种填充金属的屈服强度和极限抗拉强度都远低于大多数低碳/低合金钢和所有双相钢。这意味着设计者必须通过增加部件厚度来考虑这种强度的降低，或者焊接工程师必须选择与较弱的钢的强度相匹配的填充金属并且与两种母材相容。这些考虑将选择范围缩窄到诸如合金82之类的镍基合金，或者为了更高的强度而选择无铌的高合金镍填料，例如C22。或59.已经使用合金625，但是由于沿着熔合边界形成氮化铌沉淀物而导致的韧性降低的问题导致合金脱落。

双相不锈钢焊缝很少进行焊后热处理。由于σ相形成的原因，在600-700℃的低温下不能进行热处理，这是一个正常的应力消除范围，除非已经有资格证明韧性损失是可以接受的。如果需要PWHT，理想情况下，整个组件必须在1000-1100°C进行固溶退火，然后进行水淬; 大多数焊接结构不切实际的操作。

最后，在300℃以上加热钢的任何工艺都会影响机械性能。因此不应该进行矫直以控制变形。诸如等离子体或激光的热切割工艺所产生的HAZ可能包含不合需要的微结构。进入“切割”状态的切割边缘必须磨削或加工至少2mm，以去除HAZ，并确保没有损失韧性或耐腐蚀性。

如果在切割之后将切割边缘焊接，则HAZ通常足够窄以致切割操作的效果丧失，虽然建议如上所述将边缘磨削或加工回2mm。