00Cr25Ni5Mo3N雙相不銹鋼的焊接工藝

00Cr25Ni5Mo3雙相不銹鋼有較高的屈服強(qiáng)度，可以冷成型和熱成型。冷成型一般不需熱處理，但當(dāng)變形量超過(guò)20%時(shí)則應(yīng)采用固溶熱處理。該鋼在350～975℃加熱之后會(huì)產(chǎn)生Cr2N、σ、χ相等有害組織，這些組織都屬于脆性相，會(huì)影響鋼的力學(xué)性能和耐腐蝕性能。為了避免這些相的析出，該鋼焊接時(shí)應(yīng)盡可能采用快速焊接法且成型后在1020～1100℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行固溶熱處理，之后快速冷卻才能得到鐵素體體積分?jǐn)?shù)約為40%～50%的雙相組織，從而獲得比較高的強(qiáng)度、塑性及綜合性能。

國(guó)產(chǎn)00Cr25Ni5Mo3N雙相不銹鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為：C≤0.03，Si≤1.0，Mn≤1.0，Cr24.0～26.0，Ni5.0～8.0，Mo2.5～3.5，N≤0.2。

焊接工藝參數(shù)直接影響著焊后設(shè)備的質(zhì)量，因此要經(jīng)過(guò)多次焊前試驗(yàn)才能*后予以確定。焊接熱輸入、層間溫度、預(yù)熱以及材料厚度等都會(huì)影響到焊接時(shí)的冷卻速度，從而影響焊縫和熱影響區(qū)的組織和性能。當(dāng)焊后要進(jìn)行熱處理時(shí)可以不限制層間溫度。正常情況下雙相鋼焊接時(shí)不需要預(yù)熱。但焊后必須盡快冷卻，以順利通過(guò)危險(xiǎn)的脆化溫度帶。

實(shí)踐證明，在保證焊接質(zhì)量的前提下盡量采用小的焊接電流和較快的焊接速度；采用窄焊縫薄層焊，層間溫度小于100℃，施焊過(guò)程中焊條不允許作橫向擺動(dòng)。目的是為了減少和防止焊縫和熱影響區(qū)產(chǎn)生單相或較多的鐵素體組織和晶粒粗大。在為某廠焊接設(shè)備主焊縫時(shí)采用了表1所示的參數(shù)（焊條電弧焊），取得了較為滿意的效果。

表1 某系列雙相不銹鋼設(shè)備筒體的焊接參數(shù)

在中、厚壁設(shè)備的焊接中，應(yīng)采用多層焊。但根據(jù)多年試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)表明，層數(shù)過(guò)多不但影響施工效率，還易帶來(lái)負(fù)面影響，主要是焊縫區(qū)受到焊接熱循環(huán)作用次數(shù)過(guò)多易導(dǎo)致性能劣化、引發(fā)弧波裂紋。事實(shí)是，在保證材料晶粒度細(xì)小及應(yīng)力較小的前提下，盡可能地減少焊接層數(shù)。

在為化工廠制作的設(shè)備中，某換熱器殼體規(guī)格Φ800mm×10mm，熱加工后對(duì)其焊縫進(jìn)行固溶熱處理，在1050～1100℃保溫1h，然后立即水冷。固溶熱處理后相關(guān)試樣的力學(xué)性能見表2。從表2可知，固溶熱處理后雙相不銹鋼材料的鐵素體體積分?jǐn)?shù)為56.13%，滿足奧氏體和鐵素體共存相比例約各占一半的要求。力學(xué)性能指標(biāo)也較為理想。金相檢驗(yàn)及晶間腐蝕試驗(yàn)表明，無(wú)σ相、α相等有害相析出，材料試樣無(wú)晶間腐蝕傾向。（榕霖）

表3 00Cr25Ni5Mo3N 雙相不銹鋼接頭固溶熱處理結(jié)果

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