什么是雙相不銹鋼

 

標(biāo)準(zhǔn)號: ASTM A240/A240M--01 雙相不銹鋼2205合金是由21%鉻，2.5%鉬及4.5%鎳氮合金構(gòu)成的復(fù)式不銹鋼。它具有高強(qiáng)度、良好的沖擊韌性以及良好的整體和局部的抗應(yīng)力腐蝕能力。2205雙相不銹鋼的屈服強(qiáng)度是奧氏體不銹鋼的兩倍，這一特性使設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)減輕重量，讓這種合金比316，317L更具有價(jià)格優(yōu)勢。這種合金特別適用于-50°F/+600°F 溫度范圍內(nèi)。超出這一溫度范圍的應(yīng)用，也可考慮這種合金，但是有一些限制，尤其是應(yīng)用于焊接結(jié)構(gòu)的時(shí)候。

特點(diǎn)

1.雙相不銹鋼2205合金與316L和317L奧氏體不銹鋼相比,2205合金在抗斑蝕及裂隙腐蝕方面的性能更優(yōu)越,它具有很高的抗腐蝕能力,與奧氏體相比,它的熱膨脹系數(shù)更低,導(dǎo)熱性更高。

2.雙相不銹鋼2205合金與奧氏體不銹鋼相比,它的耐壓強(qiáng)度是其兩倍,與316L和317L相比,設(shè)計(jì)者可以減輕其重量。2205合金特別適用于-50°F/+600°F溫度范圍內(nèi),在嚴(yán)格限制的情況下(尤其對于焊接結(jié)構(gòu)),也可以用于更低的溫度。

化學(xué)成分:C≤0.030，Mn≤2.00，Si≤1.00，P≤0.030，S≤0.020，Cr 22.0~23.0，Ni 4.5~6.5，Mo 3.0~3.5 N 0.14~0.20(奧氏體-鐵素體型)

雙相不銹鋼2205合金是由21%鉻,2.5%鉬及4.5%鎳氮合金構(gòu)成的復(fù)式不銹鋼。它具有高強(qiáng)度、良好的沖擊韌性以及良好的整體和局部的抗應(yīng)力腐蝕能力

 

下面說一下雙相不銹鋼在焊接的時(shí)候容易犯的錯(cuò)誤：

 

1.所犯的錯(cuò)誤

人們生產(chǎn)和使用雙相不銹鋼近80年了。這些合金的特點(diǎn)是凝固時(shí)基本上100%的鐵素體，奧氏體是在固態(tài)時(shí)必須成核和長大的。早期的合金，如可鍛合金329和鑄造合金CD4MCu內(nèi)所含的鐵素體要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于奧氏體。另外，人們沒有重視氮的重要性，許多合金含很少的氮，所以，在冷卻狀態(tài)下，奧氏體成核和生長速度太慢，以致在焊后不進(jìn)行熱處理時(shí)，不能在焊縫熱影響區(qū)內(nèi)獲得平衡的奧氏體量。當(dāng)為了促使熔化區(qū)內(nèi)的奧氏體形成而使用超合金化焊縫填充金屬時(shí)，這些合金的焊后熱影響區(qū)通常會變脆，耐腐蝕性能不好。氣焊的焊縫金屬也有這種缺陷。

在上世紀(jì)80年代，人們充分認(rèn)識到了氮對雙相不銹鋼的重要性，通常會規(guī)定最低的氮含量要求。通過在基本金屬加入適當(dāng)?shù)牡浚褂眉哟箧嚭康暮缚p填充金屬，可使焊件在焊后狀態(tài)具有大致相等量的奧氏體和鐵素體，這樣顯著地改進(jìn)了力學(xué)性能，提高了耐腐蝕性能。接著就是要使熱輸入合理，以便通過合適的冷卻速率來達(dá)到熱影響區(qū)內(nèi)合理的奧氏體—鐵素體平衡。熱輸入太低會導(dǎo)致鐵素體過多，熱輸入太高會導(dǎo)致金屬間相析出。現(xiàn)在常規(guī)的做法是，在焊接22%Cr雙相不銹鋼時(shí)，熱輸入在0.5～2.5kJ/mm之間，在焊接25%Cr雙相不銹鋼時(shí)，熱輸入在0.5～1.5kJ/mm之間。

 

盡管絕大多數(shù)雙相不銹鋼焊接件是在焊后狀態(tài)使用的，但是，至少有兩種情況通常需要進(jìn)行焊后熱處理（退火）。雙相不銹鋼鑄件幾乎毫不例外需要進(jìn)行退火處理，而且，如果通過焊接對鑄件缺陷進(jìn)行修理，就必須對焊縫進(jìn)行退火處理。通過焊接制造的大型焊接的封頭，無論是冷成型還是熱成型的，均需要進(jìn)行退火。

 

2.所犯的錯(cuò)誤

1.1不合理的基本金屬規(guī)范

1.2不合理的焊接熱輸入

1.3不合理的焊后熱處理

 

3.結(jié)論

實(shí)踐證明，雙相不銹鋼，包括超級雙相不銹鋼，具有良好的焊接性能，是非常重要的工程材料。然而，由于粗心和不了解情況，也會犯一些錯(cuò)誤。為使熱影響區(qū)和焊縫金屬具有良好的性能，規(guī)定使用含氮量至少為0.14%的高氮含量的基本金屬是適當(dāng)?shù)摹７駝t，至少在熱影響區(qū)會有大量鐵素體、氮化鉻析出，損害耐腐蝕性能和力學(xué)性能。

為了避免超級雙相不銹鋼在多次重復(fù)加熱區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生析出，應(yīng)避免選擇使用大量的低熱輸入，小焊道。而且，在焊接雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼管道時(shí)，為了避免在管道內(nèi)表面產(chǎn)生析出物，根部焊道要用較高的熱輸入（大于1kJ/mm），大于最初幾個(gè)連續(xù)焊道的熱輸入。焊接的雙相不銹鋼的焊后退火需要考慮以下情況，即，溶解富鎳含量的焊縫金屬的σ相的溫度要比基體金屬高。