双相不锈钢加工制造实用指南(5)

（续接前文）

12双相不锈钢的焊接

12.1一般焊接准则

12.1.1　双相不锈钢和奥氏体不锈钢的区别

奥氏体不锈钢的焊接问题常常与焊缝金属本身有关，尤其是在全奥氏体或奥氏体占优势的焊缝凝固过程中产生的热裂纹倾向。对于一般奥氏体不锈钢，调整填充金属的成分，使之具有较多的铁素体含量，可将这些问题减至最低程度。高合金奥氏体不锈钢需要使用镍基填充金属，奥氏体凝固不可避免，可通过降低热输入、多道焊来控制。

由于双相不锈钢铁素体含量高，具有非常好的抗热裂性，焊接时很少考虑热裂。双相不锈钢焊接最主要的问题与热影响区有关，而不是焊缝金属。热影响区的问题是耐蚀性及韧性损失或焊后开裂。为了避免发生上述问题，焊接工艺的重点是最大程度减少在“红热”温度范围总的停留时间，而不是控制任何一道焊接的热输入。经验表明，这种方法可使焊接工艺从技术和经济角度都最优化。

根据上述介绍，将给出双相不锈钢焊接的一些一般准则，以及这些基本知识和准则在具体焊接方法中的应用。

12.1.2　原始材料的选择

双相不锈钢对焊接的适应性可随化学成分和生产工艺的变化而发生显著变化。已反复强调过母材含有足量氮的重要性。如果原始材料缓慢地冷却通过700～1000℃温度区间，或允许在水淬前空冷通过该区间一分钟，那么本应留给焊工完成焊接而不产生任何有害相析出的时间被耗尽。重要的一点，实际进行加工制造的材料，其成分和生产过程的冶金条件应当与用于焊接工艺评定的材料的质量条件相同。终端用户技术条件和质量控制章节（第6章）给出了根据成分和适当的试验规范选择原始材料的方法。

12.1.3　焊前清理

焊前对全部加热部位进行清理这一要求不仅适用于双相不锈钢，而且适用于所有不锈钢。在没有额外污染源的条件下确定母材和填充金属化学成分。灰尘、油脂、油污、油漆和任何形式的水分都会干扰焊接操作并对焊件的耐蚀性和力学性能产生不利影响。如果不在焊前对材料进行彻底清理，则无论什么工艺评定均是无效的。

12.1.4　接头设计

双相不锈钢焊接接头的设计必须有助于完全焊透并避免在凝固的焊缝金属中存在未熔合的母材。最好采用切削加工而不是砂轮打磨坡口，以使焊接区厚度或间隙均匀。必须打磨时，应特别注意坡口加工及其配合的均匀一致。为了保证完全熔合和焊透，应当去掉任何打磨毛刺。对于奥氏体不锈钢，有经验的焊工可通过控制焊炬克服坡口加工的某些缺陷。但对于双相不锈钢，这些技巧会造成材料在有害温度区间停留时间比预期的时间长，导致结果超出合格工艺要求。

双相不锈钢的一些接头设计如图17所示。其他设计如能保证焊缝完全焊透且烧穿的危险最低，则它们也是合理的。

12.1.5  预热

由于预热可能是有害的，所以一般不推荐进行预热。如果没有特殊正当的理由，不应当把预热作为一个工序。若用于消除天冷或夜间冷凝形成的湿气时，预热可能是有益的。预热去除湿气时，应将钢均匀地加热到约100℃ 且应在清理坡口之后再进行。

12.1.6  热输入与层间温度

双相不锈钢能够容许相对高的热输入。焊缝金属凝固后双相组织的抗热裂性大大优于奥氏体焊缝金属。双相不锈钢具有较高的导热率和较低的热膨胀系数，焊缝处没有像奥氏体不锈钢那样高的局部热应力。热裂纹不是个常见的问题。

极低的热输入可导致母材熔合区和热影响区铁素体含量过高，韧性和耐蚀性降低。极高的热输入增加了形成金属间相的危险。为了防止热影响区的问题，焊接工艺规程应允许该区域焊后快速冷却。工件温度很重要，因为它对热影响区的冷却影响最大。经济型和标准双相不锈钢的最高层间温度一般限制在150℃，超级双相不锈钢限制在100℃。进行焊接工艺评定时应采用该限制值，生产性焊接中也应监测以确保层间温度不高于工艺评定时所采用的温度。电子温度传感器和热电偶是监控层间温度较好的手段。在焊接工艺评定中，最好不要让多道焊试件的层间温度低于实际制造中能够达到的层间温度。进行大量焊接时，经济有效的做法是规划好焊接工序，使各道次间有足够冷却时间。

12.1.7  焊后热处理

双相不锈钢不需要进行焊后应力消除处理，且这样做可能是有害的，因为热处理可使金属间相或α'（475℃）脆性相析出，降低韧性和耐蚀性。焊后热处理温度超过315℃会对双相不锈钢的韧性和耐蚀性产生不利影响。

双相不锈钢的焊后热处理应当包括完全固溶退火，然后水淬（见表10）。自熔焊后应考虑完全固溶退火，因为如果在焊接过程中没有采用过合金化的填充金属，则显微组织中铁素体含量将很高。

如果焊后进行完全固溶退火和淬火，例如零部件的制造，则热处理应视为焊接工艺的一部分。退火处理可解决铁素体过多和金属间相的问题，制造工艺允许在成品退火处理前存在一些不太理想的中间状态。

12.1.8  理想的相平衡

通常认为双相不锈钢的相平衡为“50－50”，奥氏体与铁素体等量。然而，严格说来这是不正确的，因为现代双相不锈钢中含40％～50％的铁素体，其余为奥氏体。通常认为，当双相不锈钢中至少含25％的铁素体，其余为奥氏体时，可获得双相不锈钢特有的性能优势。

在一些焊接方法中，特别是以焊剂保护为基础的方法中，相平衡已向奥氏体含量较高的方向调整以改善韧性，补偿因焊剂使焊缝氧含量增加引起的韧性损失。这些填充金属的韧性远低于钢板或钢管固溶处理后所能达到的高韧性值，但焊缝金属的韧性仍足以满足预期的要求。没有一种焊接方法可使焊缝金属的韧性与轧材完全退火处理后所达到的韧性一样好。如果将焊缝金属的铁素体含量控制在大于轧钢厂退火处理双相不锈钢所要求的最低值，将对可用的焊接方法造成不必要的限制。

热影响区的相平衡，即原始锻轧钢板或钢管加上额外的焊接热循环，其铁素体含量通常略高于原始材料。用金相法精确测定热影响区的相平衡几乎是不可能的。如果该区域铁素体含量很高，也许说明出现过过度快速冷却的异常情况，从而导致铁素体含量过高和韧性降低。

12.1.9　异种金属的焊接

双相不锈钢可与其他双相不锈钢、奥氏体不锈钢、碳素钢和低合金钢焊接。

双相不锈钢与其他双相不锈钢焊接时，通常使用镍含量高于母材的双相不锈钢填充金属。高镍含量的填充金属可保证焊缝在冷却过程中形成足量的奥氏体。

双相不锈钢与奥氏体不锈钢焊接时，常使用低碳和钼含量介于二者之间的奥氏体不锈钢填充金属；通常使用AWS E 309LMo/ER309LMo。双相不锈钢与碳素钢和低合金钢的焊接一般采用同样的填充金属或AWS E309L／ER 309L。如果使用镍基填充金属，则它们不应当含有铌。由于奥氏体不锈钢的强度比双相不锈钢低，故使用奥氏体不锈钢填充金属的焊接接头不如双相不锈钢母材强度高。

表15归纳了双相不锈钢与异种金属焊接时的常用填充金属。这些例子给出了AWS焊条牌号（E），但是根据焊接工艺，接头形状和其他条件的不同，可采用焊丝（AWS牌号ER）和药芯焊丝。

12.2　焊接工艺评定

对于标准奥氏体不锈钢，焊接工艺评定试验是相当简单的，仅进行一定数量的试验以证明材料、焊材和焊接方法是合格的。这些评定试验包括硬度试验和弯曲试验（分别检验马氏体和热裂），反映了长期使用铁素体、马氏体或奥氏体不锈钢时可能出现的问题。双相不锈钢满足这些要求没有困难，但是这些试验不可能发现双相不锈钢中可能出现的金属间相或过量铁素体。同时，由于需要限制在热影响区温度范围内的总时间，双相不锈钢的性能将对轧材厚度和实际焊接操作的细节很敏感。因此，必须广义地考虑“评定”，即证明在制造过程中将使用的焊接工艺不会导致工程性能，特别是韧性和耐蚀性不可接受的损失。

对每种厚度和形状的焊接都进行焊接工艺评定是比较保险的做法，因为方案上的微小差别在实际制造结果中差别可能很大。然而，实际加工的复杂性使得这样的试验成本很高。因此，对双相不锈钢最苛刻的焊接条件（由材料厚度、填充金属和焊接方法确定）进行焊接工艺评定可达到节约简化的目的。

12.3　焊接方法

20世纪80年代初以来，第二代双相不锈钢商品化取得很大进展。由于对氮所起到的控制相稳定的作用理解有限，早期的观点集中在限制热输入。由于热输入的严格控制，许多更经济、熔敷率更高的焊接方法，如埋弧焊，被认为不适用于双相不锈钢。然而，双相不锈钢的性能非常令人满意，所以针对如何采用更经济的工艺作了很多努力。结果是，除氧乙炔焊接因伴生焊缝的碳污染外，几乎所有的焊接工艺现在均可用于双相不锈钢。

12.3.1　气体保护钨极电弧焊（GTAW／TIG）

气体保护钨极电弧焊（GTAW）有时也叫做惰性气体保护钨极（TIG）焊，特别适用于短焊道手工焊。对于简单的几何形状它可以自动操作，但作为大型设备大量焊接的主要方法一般是不经济的。由于许多加工即使把另一种工艺作为主要焊接方法，也仍需要一些GTA焊接，因此对维修和局部修整用GTAW工艺进行评定通常是恰当的。

• 设备

GTAW最好采用恒定电流电源，用高频电路辅助起弧。GTA焊应采用直流正极性（DCSP），焊条为负极。使用直流反极性（DCRP）会损坏电极。

电极应为2％钍钨极（AWS规范 5.12 EWTh-2类）。通过将电极研磨成顶角为30到60度、锥点为小平面的锥形，来帮助控制电弧。GTAW自动焊确保焊透所需的理想顶角应通过实际生产中的试验来确定。

• 填充金属
  

用于双相不锈钢焊接的填充金属多数是“匹配”的，但相对于与之匹配的锻轧产品，其镍含量一般更高（过合金化）。通常镍含量比锻轧产品高约2％～4％。填充金属中的氮含量一般略低于母材。普遍认为，较高合金化的双相不锈钢填充金属适用于焊接低合金化的双相不锈钢。用“匹配”填充金属焊接双相不锈钢与奥氏体不锈钢或碳钢和合金钢可获得满意的结果。

• 保护

像所有的气体保护焊接工艺一样，采用GTAW时，必须保护焊接熔池免受空气氧化和污染。最常使用惰性气体，氩气，纯度为99.95％或更高的干燥焊接级氩气实施这种保护。

重要的是气体处理系统应清洁、干燥和无泄漏，可调节流量以供应足量气体，以及防止保护气体紊流和吸入空气。应在起弧前几秒钟启动气体，灭弧后再保持几秒钟，保持时间最好足够长，以使焊缝和热影响区冷却到不锈钢氧化温度范围以下。为保护焊条，使用常规气体扩散网屏（气筛）时建议流速为12～18升／分钟，使用常规喷嘴时要求流速为上述流速的一半。

焊缝背面用保护气体（也是纯氩）流速取决于焊缝根部体积，但应足以确保空气完全排净并使焊缝获得完全的保护（以没有回火色为准）。由于氩气比空气重，应从下向上送气，吹洗氩气的用量最少为焊缝根部体积的7倍。

用纯氩保护可得到满意的焊接效果，但也有进一步改进的可能。添加高达3％的干燥氮气有助于保留焊缝金属的氮含量，尤其对于较高合金化的双相不锈钢而言。但发现加氮后增加了电极消耗，而加入氦可局部抵消这种影响。

应避免向保护气体中加入氧气和二氧化碳，因为它们会降低焊缝的耐蚀性。由于双相不锈钢中的铁素体相可能产生氢脆或氢致裂纹，所以在保护气体和焊缝背面用保护气体中不应当使用氢气。

如果焊炬配有气体输送系统和水冷系统，则应对它们进行定期检查，以保证保存的气体干燥，清洁。

• 技术和参数

对于双相不锈钢来说，坡口、对准、根部钝边和间隙准备的均匀一致特别重要。虽然奥氏体不锈钢允许使用一些焊接技巧克服坡口准备的缺陷，但使用这些技巧却使双相不锈钢有在相应温度区间停留时间延长的危险。如果可能的话，不建议使用铜垫板，因为双相不锈钢对铜造成的表面污染敏感。

在焊接区外起弧会产生局部自熔焊焊点，冷却速度很快，导致局部高铁素体含量及耐蚀性的下降。为了避免产生这种问题，应在焊接接头上起弧。

应采用完全的气体保护进行定位焊。在根部焊道的起点不应当进行定位焊。理想情况下，为了避免定位焊引起的根部焊道开裂，根部焊道最好采用断续焊且磨掉定位焊缝，或在焊接根部前局部修磨定位焊缝。

应仔细保持根部间隙宽度以确保根部焊道热输入和稀释的一致。应在焊接填充焊道前研磨根部焊道的起点和终点。各焊接道次间，应允许工件冷却到150℃以下（对于标准双相不锈钢）和100℃以下（对于超级双相不锈钢），以便后续焊接中使热影响区有足够的时间冷却。

用GTAW法焊接双相不锈钢时最常使用的填充金属为镍略微过合金化的“匹配”填充金属。更高合金化的双相不锈钢的匹配填充金属，如超级双相不锈钢填充金属已成功用于焊接2205母材。一般使用的焊丝直径为1.6、2.4和3.2毫米。焊丝应当清洁、干燥，使用前应保存在有盖容器内。在平焊位置进行焊接效果最佳。焊炬应尽可能保持或接近垂直以使保护气体中吸入的空气量最少。

为满足多种材料厚度和接头设计要求，选择热输入的灵活性很大。根据下列公式计算的热输入一般在0.5～2.5kJ/mm范围内。

热输入（kJ/mm）＝（V×A）/（S×1000）

其中V＝电压（伏特）

A＝电流（安培）

S＝移动速度（mm／s）或

热输入（kJ/inch）＝（V×A×6）/（S×100）

其中V＝电压（伏特）

A＝电流（安培）

S＝移动速度（in／min） 

一般推荐的热输入：

2304或经济型双相不锈钢 　0.5～2.0 kJ/mm 

2205                                     0.5～2.5 kJ/mm 

2507                             0.3～1.5 kJ/mm 

采用GTAW焊接，如果有良好的气体保护，并适当地控制在某些温度的停留时间，则焊接的焊缝具有良好的韧性和耐蚀性。GTAW适用于各种场合的焊接。GTAW经常用来补充和完成采用其他焊接方法组装的大型构件的最终焊接。对各类可能使用GTAW的情况进行焊接工艺评定是很重要的。

12.3.2 气体保护金属极电弧焊（GMAW／MIG）

气体保护熔化极电弧焊（GMAW）有时称为惰性气体保护金属极电弧焊（MIG），它特别适用于要求经济地熔敷大量焊缝金属的长焊道的焊接。对简单形状的结构可进行自动焊接。经常使用GMAW进行长焊道的焊接，随后用GTAW进行补充以获得复杂操作中的最佳控制。

• 设备

GMAW需要特殊设备，包括电流升降和电压控制可调或具有产生脉冲电弧电流能力的恒压电源。GMAW应采用直流反极性（DCRP），焊条为正极。GMAW可有三种电弧过渡方式。

• 短路过渡

这种方式需要分别控制倾斜度和二次电感，适用于焊接厚达约3毫米的材料。

该方式使GMAW的热输入最低且特别适用于采用较高热输入时有变形危险的薄规格轧材。它也可用于不规则位置的焊接。

• 脉冲电弧过渡

这种方式需要两个电源提供两级的输出功率，由电源转换提供脉冲。在喷射过渡阶段金属过渡量大，而在颗粒状熔滴过渡阶段金属过渡量少。这种组合具有金属熔敷速度较高但又限制了热输入的优点。

• 喷射过渡

这种方式熔敷速度高，电弧稳定，但热输入高。一般局限于平焊。采用这种方式进行中等大小焊缝的长、直焊道的焊接是很经济的。

• 填充金属

GMAW使用的自耗电极为连续焊丝，由自动进料系统通过焊炬供丝。用GMAW法焊接双相不锈钢的填充金属是镍含量高（过合金化）的“匹配”成分，以达到所期望的焊态相平衡和性能。

• 保护

GMAW保护气体的选择略复杂于GTAW，且在很大程度上取决于金属加工厂是依赖于已购混合气体，还是具有现场混合气体能力。GMAW的保护气体从纯氩到氩气含量为80％并添加氦气、氮气和氧气，添加这些气体来提高焊接构件的可焊性和成品性能。气流速度取决于过渡方式、过渡速度和焊丝直径，但对于直径为1～1.6mm的焊丝，气流速度一般在12～16l／min。焊接过程中应避免焊丝过度伸出以保持其处于气体保护状态。和GTAW一样，完好的气体输送系统很关键，应采取措施预防保护气体吸入空气。由于进行较长焊道的焊接，因此为了保证焊接质量，从通风装置开始进行气体保护是很重要的。保护气体或焊缝背面保护气体不应当使用氢气，因为双相不锈钢中的铁素体相有可能产生氢脆或氢致裂纹。

• 技术和参数

表16汇总了短路电弧过渡和喷射电弧过渡的典型焊接参数。

就像GTAW焊接双相不锈钢一样，GMAW要求良好且一致的坡口加工、对准和根部钝边或间隙。如果可能的话，应避免使用铜垫板，因为双相不锈钢对铜造成的表面污染敏感，且铜垫板在某些情况下会导致冷却过快。

在焊接区以外起弧会产生自熔焊局部焊点，其冷却速度很快，导致局部高铁素体含量和耐蚀性的损失。为了避免产生问题，应在焊接接头起弧。应采用精细打磨的方法去除焊缝区外的起弧点。

应全部采用气体保护进行定位焊。在根部焊道的起点不应当进行定位焊。为了避免定位焊引起的根部焊道开裂，根部焊道最好采用断续焊且磨掉定位焊缝，或在焊接根部前局部修磨定位焊缝。应仔细保持根部间隙宽度以确保根部焊道热输入和稀释的一致。应在焊接填充金属前研磨根部焊道的起点和终点。应允许工件在各道次间冷却到150℃以下，以便使后续焊道的热影响区有足够时间冷却。

一般使用的焊丝直径为1.6、2.4和3.2 mm。焊丝应清洁、干燥，使用前应保存在有盖容器内。导管应保持清洁干燥。在平焊位置进行焊接效果最佳。焊炬应尽可能保持或接近垂直以使吸入保护气体中的空气量最少。

12.3.3  药芯焊丝电弧焊（FCW）

药芯焊丝电弧焊是双相不锈钢焊接的最新工业化进展之一。它的成功应用恰好表明了双相不锈钢技术的发展是多么深远和迅速。FCW法使用与GMAW相同的设备，通过焊炬自动供给填充助焊剂的焊丝。焊丝中的粉末提供了部分焊缝金属的合金元素和焊渣，保护焊缝免受空气氧化和污染，对焊炬提供的保护热影响区的保护气体起补充作用。FCW是一种经济的焊接方法，因为其熔敷率高。它适用于不规则位置和各种厚度材料的焊接。

• 设备

实施药芯焊丝电弧焊使用的设备与GMAW所用的设备相同。

• 填充金属

由于采用助焊剂的焊接方法焊接的焊缝韧性略低（这可能是由焊缝金属中氧含量增加引起的），所以FCW的填充金属镍含量应较高以使焊缝金属中的奥氏体含量高于接近平衡的母材组织。因为助焊剂成分和FCW焊丝的生产属专利，故不同供应商生产的FCW填充材料可能存在很大差别。采用FCW进行生产性焊接时，应采用做焊接工艺评定时所使用的、同一来源的焊丝以避免生产的不稳定。

• 保护

用FCW法进行平焊和立焊时最常用的保护气体分别为80％氩气－20％二氧化碳和100％二氧化碳。每种保护气体或焊接方法的气流速率均为20～25l/min。控制焊丝伸出长度很重要, 可抑制增碳，特别是采用100% CO2时。

• 工艺参数

对于直径为1.2mm 的焊丝，平焊和立焊时典型的电流电压设定分别为150～200A、22～38V和60～110A、20～24V。此外，对于FCW焊接技巧的建议与GMAW相同。

12.3.4 手工电弧焊（SMAW／焊条）

手工电弧焊，有时称为焊条或涂药焊条电弧焊，是在位置或保护相对困难的情况下焊接复杂形状构件的一种很通用的方法。虽然整体结构特别是位置或保护相对困难的较小和较复杂形状的焊接可以依靠SMAW工艺，但是最常见的情形是SMAW与成本更具竞争力的焊接方法相互配合应用于大型结构的焊接。

• 设备

SMAW所需设备为恒电流电源。SMAW采用直流反极性（DCRP），焊条为正极。

• 填充金属

SMAW焊条由带药皮的熔化电极组成。药皮可含有或不含额外带入焊缝中的合金元素。药皮是一种复杂的混合专利产品，它能够稳定电弧，在电弧过渡期间保护金属，保护焊缝在凝固过程中和凝固后不与空气接触。由于药皮的专利特性，名称相似但来自不同供货商的产品可能差别很大。药皮的突出作用是改善焊缝韧性或物理外观，可为特定位置焊接如平焊、不规则位置、立焊专门设计药皮以获得最优性能。

SMAW焊条的药皮易吸水，水的存在将大大降低它们的性能。焊条使用前应保存在出厂密封箱内。一旦打开包装，就应当将焊条保存在加热到95℃以上的炉子中，防止水分聚集导致焊缝气孔或开裂。由于药皮增加了焊缝的氧含量，从而降低了韧性，因此一般SMAW焊条中的奥氏体含量应接近于最大值，这样焊缝金属仍将具有双相组织的良好效果。焊缝韧性远低于母材，但通常远高于碳素钢和合金钢所要求的韧性值。SMAW焊接工艺评定有时会出现的一个错误是，采用ASTM A 923试验但没有适当地调整验收标准。SMAW焊缝韧性值较低并不表示存在金属间相，而是由于保护药皮中的氧。若按照对母材的要求来要求焊缝金属达到－40℃／℉时最低54J/40英尺·磅的冲击值，则将导致已使用多年并取得很好效果的这一通用焊接方法被判不合格。按照ASTM A 923规范，焊缝金属的冲击功最小值为34J/25英尺·磅，热影响区的冲击功最小值为54J/40英尺·磅。

• 保护

对于SMAW来说，保护通常不是问题，因为这种焊接方法依赖于焊剂和焊条药皮产生的气体保护。

• 技术和参数

如表17所示，SMAW的焊接工艺参数基本上是焊条直径的函数。

为了最大程度地发挥焊剂的保护作用，焊工应保持尽可能短的电弧。间隙太宽，称为“长弧”，可能会导致焊缝气孔，过度氧化，热输入过多并降低力学性能。

焊缝根部焊道应使用小尺寸的焊条，填充焊道使用较大尺寸焊条。应始终在焊缝区内起弧。任何其他起弧点或飞溅物都应当通过精细打磨来去除。

厚度小于2毫米的双相不锈钢不应当使用SMAW焊接。如果可能的话，工件应尽可能平放，但SMAW焊条几乎能够用于任何位置的焊接。焊条应与工件呈20°角（倾斜角）。焊条夹具应前倾于焊接移动方向。应采用横摆量最小的直窄焊道熔敷焊缝金属。电流设定到能使电弧稳定，焊缝和母材熔化良好即可。

12.3.5  埋弧焊（SAW）

埋弧焊可用于熔敷较大焊缝，与多道次而每道次熔敷量少的焊接方法相比，它在热影响区温度范围的总停留时间较少。由于焊缝金属中铁素体相的凝固和双相组织的转变，双相不锈钢可用SAW焊接而热裂危险最小。然而为了使焊缝完全焊透，相对奥氏体不锈钢而言，有必要对接头设计和焊接参数作一些调整。SAW操作若移动速度非常快，且坡口设计不当，会导致焊缝中心线裂纹, 而降低焊接速度一般可解决裂纹问题。对于大型构件和大型直焊道的焊接，SAW是一种具有成本效益且效果较好的焊接双相不锈钢的方法。SAW常用于加工厚壁双相不锈钢管。

• 填充金属和保护

通常的双相不锈钢匹配填充金属适用于SAW。然而正确选择焊剂以获得所期望的性能很重要。据报道，采用高碱度焊剂，双相不锈钢的冲击韧性最好。

• 技术和参数

表18归纳了双相不锈钢SAW的典型参数。

12.3.6 电子束焊和激光焊

这些焊接方法在双相不锈钢上的应用经验是积极的。采用这些焊接工艺，可获得非常窄的热影响区和快速冷却，可避免金属间相形成。但是，高冷却速度会导致焊缝中形成过量的铁素体，因此，当采用这些焊接方法时，焊接工艺评定很关键。焊后的固溶退火可降低铁素体含量，改善焊缝中奥氏体/铁素体相的比例。

12.3.7  电阻焊

采用单脉冲电阻焊进行点焊时，热影响区冷却很快。双相不锈钢的这种急冷甚至比奥氏体不锈钢更快，因为双相不锈钢具有较高的热传导率。在这种情况下，紧邻熔合线处有一薄层材料的温度会达到双相组织完全转变为铁素体的温度范围。冷却如此之快甚至氮含量较高的双相不锈钢在该温度范围内也不可能形成奥氏体，这样可能的结果就是，母材韧性较好，而焊缝因中间有一层连续的铁素体层而韧性不佳。

程控电阻焊机可提供双脉冲焊接循环，这足以降低冷却速度，防止产生连续的铁素体层。同样，有必要对不同厚度的材料进行焊接工艺评定。

电阻缝焊机产生类似问题的可能性较小，暴露时间不可能长到足以形成金属间相，但在焊接工艺评定中应特别关注过量铁素体形成的可能性。

(未完待续）

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