表 1-2 2205 双相不锈钢和普通奥氏体不锈钢性能对比
钢种 σb,MPa σ0。2,MPa δ,100%
2205 ≥680 ≥350 ≥25
316L ≥480 ≥177 ≥40
304 ≥480 ≥177 ≥40
1。2。3 2205 双相不锈钢的耐蚀性
2205 双相不锈钢的耐蚀性能在 316L 和 6%Mo+N 奥氏体不锈钢之间。氮的加入 会对双相不锈钢钢的耐点蚀和耐应力腐蚀性能有了改善,同时对焊接热影响区的耐 蚀性也有所提高,它的孔蚀系数达 33。2205 双相不锈钢高 Cr 低 Ni,所以比 Cr-Ni 奥氏体不锈钢的材料成本低的多,由于良好耐蚀性和力学性能等,成为了目前应用最广泛的双相不锈钢材料。
1。2。4 2205 双相不锈钢的焊接性
两相组织使双相不锈钢既有奥氏体不锈钢又有铁素体不锈钢的优良性能。2205 双相不锈钢在焊接过程中,焊接过程中热力循环对焊接接头微观组织及其塑韧性和抗腐蚀性[11 [12]的影响是最为主要的问题。
2205 双相不锈钢的焊接比普通的奥氏体不锈钢对污染更为敏感,尤其是水分和 湿气。不管什么类型的污染都会影响材料的抗腐蚀性及力学性能,所以在焊接前必 须要对材料严格清理。双相不锈钢的焊接接头形式应提前准备完善,焊接坡口尽量 采用机械加工方法,尽量不要采用砂轮打磨,容易使坡口表面粗糙并且间隙不均匀。 通常,双相不锈钢的焊接不会预热处理,因为预热会使得降焊接热影响区的冷却速 度降低,但是预热有利于于降低钢材表面的湿气。
2205 双相不锈钢的双相组织对阻止奥氏体晶粒的长大效果明显[12],对比奥氏体 不锈钢,其抗热裂纹的能力更高;抗冷裂纹的能力也比一般的低合金高强度钢好。
2205 双相不锈钢含有约一半的铁素体相,铁素体不锈钢的部分特点被保留。不 锈钢中合金元素含量较高,所以焊接过程中热循环会生部分脆性的金属化合物及碳 氮化合物等有害物质,影响接头的力学性能及耐腐蚀性能。
1。3 焊接材料和焊接方法
1。3。1 焊接材料
双相不锈钢的种类多样,但一般工程上应用最广的是SAF 2205钢,约占80%,超 级双相不锈钢SAF 2750使用率达到13%左右,因此配套的焊接材料并不多,实际工程 中应用较多的还是异种钢焊接,根据实际情况选用合适的材料。
含氮量较高的双相不锈钢焊接时通常需要采用含镍量高的作为母材,同时选用与 母材含氮量相当的作为焊接材料,这是为了保证焊缝中形成足够的奥氏体相。
1。3。2 焊接方法选择
由于双相不锈钢自身冶金特性的制约,在选择焊接方法时通常遵循如下原则来 保证焊接的合理进行[13]。
(1)避免焊接热输入过低或者过高。热输入太低会使减少奥氏体相的析出,还 可能形成纯铁素体组织,这会大幅度降低双相不锈钢焊接接头的耐蚀性能。过高的 热输入会使焊缝金属和焊接热影响区晶粒粗大,焊接接头的韧性会因此降低。
(2)适宜使用多层焊。采用多道焊,合理控制热输入,保证层间温度稳定。后 续焊缝对前焊道的热处理作用有利于析出更多的奥氏体相,使得两相比例趋于平衡。 为使焊接热影响区的性能不受影响,在选用焊接方法时应尽量满足多层焊的要求, 保证多道次和低熔敷率,但这样做效率不高。论文网