《双相不锈钢焊接工艺分析.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《双相不锈钢焊接工艺分析.doc（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、双相不锈钢焊接工艺分析摘 要双相不锈钢广泛应用在化学工业、石油天然气等行业。双相不锈钢焊接工艺需要考虑各方面的因素，无论是材料选择、工艺措施等各焊接环节都要考虑，以提高双相不锈钢的焊接质量，提高材料的利用率本文介绍了双相不锈钢的发展历程，常见分类与牌号就双相不锈钢的性能，发展展开论述，分析双相不锈钢的焊接性能焊接特点以及焊接工艺。着重描述了SAF2205钢的焊接工艺，以及焊接过程中易遇到的问题，解决方式。关键词：双相不锈钢；焊接；工艺；SAF2205The analysis Duplex stainless steel welding processAbstractDuplex stainle
2、ss steel is widely used in the chemical industry, oil and gas and other industries. The Duplex stainless steel welding process needs to consider various factors, either material selection or process measures must take into account all aspects of welding, the welding of duplex stainless steel in orde
3、r to improve quality, improve material utilization This article describes the development process of duplex stainless steel common classification and properties of duplex stainless steel grades on the development start discussion, analysis of the welding of duplex stainless steel welding performance
4、 characteristics and welding process. This article focusing on description of SAF2205 steel welding process, the problems and solutions faced in the welding process.Keywords: duplex stainless steel; welding; process; SAF2205目 录摘 要Abstract插图清单插图清单第一章 双相不锈钢的介绍11.1双相不锈钢的诞生发展11.2双相不锈钢的分类及常见牌号21.3 双相不锈钢的
5、应用3第二章 双相不锈钢的基本性能及应用特点52.1双相不锈钢的基本性能52.2双相不锈钢的使用要求7第三章 双相不锈钢的焊接性93.1 双相不锈钢的双相不锈钢的焊接的基本特征9第四章 双相不锈钢的焊接技术及工艺要求124.1焊接含氮的双相不锈钢的要点124.2焊接材料的选择134.3双相不锈钢的焊接方法15第五章 典型双相不锈钢（SAF2205）的焊接175.1 SAF2205的概述175.2 SAF2205 双相不锈钢的焊接特点175.3 SAF2205双相不锈钢的焊接技术185.4 2205双相不锈钢的焊接方法19总结27参考文献28致谢29插图清单图1-1 双相显微组织.6图3-1 不
6、锈钢结晶裂纹敏感性与Creq/Nieq之间关系的曲线 .14图5-8 坡口形式. 26图5-13 MIG焊焊接线能量对焊缝金属冲击韧度的影响 .29图5-15 2205双相不锈钢焊接接头腐蚀速率和低温韧性随线能量的.30图5-16 不同连续冷却时间2205双相不锈钢模拟焊接热影响区的组织.30图5-17 不同两相冷却时间2205双相不锈钢模拟 .31图5-17 不同连续冷却时间2205双相不锈钢模拟焊接热影响区显微硬度显微硬度 .31图5-19 不同连续冷却时间2205双相不锈钢模拟焊接热影响区一次热循环冲击韧度.31图5-20 不同连续冷却时间2205双相不锈钢模拟焊接热影响区多次热循环冲击
7、韧度.32表格清单表1-1 常用双相不锈钢各国牌号近似对照表.8表1-2 常用双相不锈钢材料化学成分.9表2-1 常用双相不锈钢材料机械性能. 11表2-2 钢铁双相不锈钢产品采用的相关标准. 12表2-3 双相不锈钢(DSS)代表牌号的主要化学成分和耐点蚀当量值(PREN).12表3-2 四种双相不锈钢焊接接头室温横向拉伸及弯曲试验结果. 16表3-3 四种双相不锈钢焊接接头室温冲击试验结果. 17表4-1 含氮双相不锈钢焊缝金属中的铁素体含量、化学成分和力学性能.18表4-2 各类双相不锈钢焊接材料的选用. 19表4-3 三种典型的双相不锈钢推荐的最佳焊接线能量和层间温度. 21表4-4
8、保护气中N2含量对焊缝金属中的N含量和奥氏体含量的影响.21表5-1 熔敷金属化学成分. 25表5-2 熔敷金属力学性能. 25表5-3 焊条电弧焊焊接参数. 25表5-4 AVESTA2205/AVESTA805熔敷金属化学成分.26表5-5 AVESTA2205/AVESTA805熔敷力学性能.26表5-6 2205双相不锈钢SAW焊焊接.26表5-7焊接参数焊接试板的焊缝和HAZ的冲击吸收功、铁素体含量、耐腐蚀性能. 27表5-9 焊缝金属及HAZ的冲击吸收功、铁素体含量、耐腐蚀性能.27表5-10 熔敷金属化学成分. 28表5-11 焊丝熔敷力学性能. 28表5-12 TIG焊焊接参数
9、.29表5-14 MIG焊焊接线能量对焊缝金属和热影响区最大晶粒尺寸，铁素体含量最高硬度平均值的影响. 29第一章 双相不锈钢的介绍1.1 双相不锈钢的诞生发展双相不锈钢是组织中铁素体、奥氏体含量约各占一半，其中量少相的含量也要达到30%以上的不锈钢，如图1-1所示为双相显微组织。若C含量较低，Cr的含量应在18%28%，Ni的含量在3%10%。另外也存在Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。双相不锈钢兼具有奥氏体、铁素体不锈钢的性能特点。它的韧、比铁素体相都要高。且无室温脆性,因此可以用于厚板。此外它还有很好的耐晶间腐蚀性能和焊接性能。同时还具有铁素体不锈钢的较高的导热系数和475脆性，超塑
10、性等。与它比奥氏体不锈钢含Ni量低，比强度高，价格便宜。而且其耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀也有明显增强。双相不锈钢还拥有良好的耐孔蚀性能。双相不锈钢与铁素体和奥氏体不锈钢的不同之处是在热处理过程中有相的转变，即改变了两相之间比例关系。双相不锈钢的自20世纪30年代以来已经历三代。第一代双相不锈钢为AISI329钢，它含钼、铬，都很高，耐局部腐蚀性能好，含碳量较高(0.1%)。为了满足在氯化物环境下的耐应力腐蚀断裂性能特别研制了3RE60双相不锈钢钢；虽然它具有很好的性能，但在焊接性不是很好。焊缝的热影响区由于铁素体过多韧性降低，而且它的耐腐蚀性也明显的比基体金属低，因此它只在一些特殊的非焊接状
11、态下使用。氩氧脱碳的精炼工艺的发明催生了第二代双相不锈钢。此类钢基本都属超低碳型，并含有铜、钼或硅等耐蚀性的元素，其重要特点是加入了适量的氮从而形成了第二代新型含氮双相不锈钢，包括18Gr型、22Gr（SAF2205）型及25Gr型。第三代双相不锈钢（Super DSS）以AF2507、UR52N+、及Zeron100为代表。这类钢的特点是含碳量低（c0.01%0.02%）、高钼（约Mo4%）、高氮(约N0.3%)，铁素体含量为40%45%，其耐点蚀系数大于40。 图1-1 双相显微组织双相不锈钢的屈服强度可达到400550MPa，是普通不锈钢的两倍。因此能够降低成本，节约材料。且它有很强的抗腐蚀能力，可在比较恶劣环境下使用，如海水、氯离子含量较高的环境中，双相不锈钢的抗点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀及腐蚀疲劳性和普通奥氏体不锈钢相比已有很大的增强，其性能可与高合金奥氏体不锈钢相比。现如今，双相不锈钢已被广泛应用于油气、化学工业，此外双相不锈钢在新能源工业，建筑业和沿海城建等领域也会有应用。新型的双相不锈钢产品也依然在的研发及拓展中。1991年确定了双相不锈钢钢种2205的化学成分、应用领域。现如今，在一些对耐腐性要求比较苛刻的环境中2205一般都是作为标准钢种使用。在诸多应用领域，双相不锈钢成功地取代了昂贵的316M
