SAF2205双相不锈钢对接焊焊接工艺的评定
双相不锈钢在实际焊接过程中，焊接接头质量受到诸多因素的影响，其中选择合理的焊接工艺是双相不锈钢焊接接头质量得以保证的前提，而在具体焊接双相不锈钢时，实际采用的焊接工艺方法和层间温度是判断所选焊接工艺是否合理的关键。通过对在不同的焊接方法和层间温度下获得的SAF2205双相不锈钢板对接焊接接头金相组织的观察和分析，推测焊接接头的性能及评价采用的焊接工艺是否得当，从而得出合理的焊接工艺。
实验板材、焊丝和焊条均采用瑞典SANDVIK生产的焊接材料。GTAW采用的焊丝为22.8.3L，其规格准2.4mm×1000mm；SMAW采用的焊条为22.9.3LR，其规格准3.2mm×300mm。板材和焊材的化学成分见表1。GTAW和SMAW进行对接板接头如图1所示。GTAW焊接方法为采用钨极惰性气体保护焊焊丝打底，单面焊双面成形，再采用焊丝填充盖面。SMAW则是采用手工电弧焊填充盖面。焊接时控制层间温度为：GTAW时，≤100℃；SMAW时，≤200℃。再采用GTAW+SMAW无层间温度的连续焊。所采用的对接焊焊接工艺参数见表2。
为了检查焊件裂纹、未焊透、气孔等缺陷，在未发现未熔合、表面气孔、咬边、焊瘤及裂纹等表面缺陷的基础上，依据JB4730-94《压力容器无损检测》标准进行无损检验，采用渗透探伤。
表1 板材和焊材的化学成分 （质量分数，%）
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|
Cr |
Ni |
Mo |
N |
C |
Si |
Mn |
P |
S |
|
SAF2205 |
22 |
5 |
3.2 |
0.14 |
0.030 |
1.0 |
2.0 |
- |
- |
|
22.9.3LR |
22.5 |
9 |
3.0 |
0.12 |
0.030 |
0.8 |
0.8 |
0.030 |
0.025 |
|
22.8.3L |
22.5 |
8 |
3.0 |
0.14 |
0.020 |
1.6 |
1.6 |
0.020 |
0.015 |
表 2 焊接工艺参数
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焊接方法 |
层次 |
焊接电源 |
焊接速度/（cm·min-1） |
预热 |
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极性 |
电流/A |
电压/V |
||||
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SMAW |
3 |
DCRP |
80～110 |
22～25 |
24 |
不进行 |
通过实验，对SMAW和GTAW所采用的焊接工艺是合理的，均能得到合格的焊缝。采用不同的工艺，GTAW所得到的金相组织和相比例优于SMAW，连续焊没有控制层间温度时得到的金相组织严重奥氏体化。力学性能上，拉伸、弯曲和冲击试验表明，所得到的焊缝均能满足要求，冲击试验中，GTAW冲击韧性高于SMAW。