国内双相不锈钢焊接的研究现状分析

  国外的双相不锈钢的制备工艺已经进入到第三代的超级不锈钢的研究，并已经进入到较为成熟的工艺阶段，而由于国内的技术限制，我国目前绝大多数还停留在第二代的双相不锈钢的研究和制备中。浙江至德钢业有限公司对2205双相不锈钢焊接工艺及耐腐蚀性能进行了研究，采用焊条电弧焊及熔化极气体保护焊两种焊接工艺进行了大量的焊接试验，同时对于熔化极气体保护焊的焊接工艺，采用了不同的焊接线能量、不同成分及不同比例含量的保护气体进行焊接，最后对不同的焊接工艺所得的双相不锈钢焊接接头的组织和性能进行了相应测试，并分析了相应的影响。研究结果表明，采用两种焊接工艺所得到的双相不锈钢焊接接头的抗拉强度、硬度等力学性能均能达到相应的标准，焊缝中奥氏体相的含量会随着线能量的增大而增加，但是当焊接线能量过大时会引起热影响区中晶粒粗大进而导致焊接接头的冲击韧性下降；而当保护气中混有氮气时，发现获得的焊接接头的力学性能、耐腐蚀性能突出。

  浙江至德钢业有限公司研究了2205双相不锈钢焊接接头微区耐点蚀性能，实验对2205双相不锈钢焊接接头的组织形貌进行观察，同时利用自制的微电化学测试系统对焊缝、热影响区及母材的微区的循环伏安曲线进行了测定。研究结果表明，双相不锈钢的焊缝区铁素体含量约为48%并与母材相当，而热影响区中铁素体平均含量高于50%；耐腐蚀性能测定结果显示焊缝微区的耐点蚀性能与母材相近，而热影响区微区的耐点蚀性能则最差，而后得出耐点蚀性能上的差异主要与焊接接头中铁素体及奥氏体的比例以及所含的合金元素有关。

  浙江至德钢业有限公司对2205双相不锈钢与Q345R钢异种材料的焊接性进行了研究，实验采用了TIG焊和MMA焊两种焊接方法，填充材料选择了2209、309和309Mo三种合金，对双相不锈钢板与低合金钢板进行焊接。对异种焊接接头的显微硬度研究中发现：焊接接头从Q345R一侧的母材到焊缝区再到2205双相不锈钢一侧的母材，其硬度值变化基本呈现出逐渐增大的趋势，而在Q345R母材与焊缝区的界面，发现焊接接头的硬度值变化的趋势基本呈现出了先下降再上升然后又下降，同时作者进一步分析发现随着加热时间的延长，这个波动也变得越剧烈。至德钢业研究了焊接工艺对2205 双相不锈钢焊接接头综合性能的影响，主要研究了2205双相不锈钢的焊接性，同时焊后进行了相应的固溶处理然后与未进行焊后固溶处理的焊件的组织结构、力学性能及抗腐蚀性进行了比较，最后探讨了不同焊接线能量和固溶处理工艺对焊接接头综合性能的影响。实验结果表明当焊接时采用合适的线能量能够促进焊接接头组织中的晶粒变得细小并且还能获得优异的力学性能和耐腐蚀性能。对焊接接头进行焊后热处理，焊接接头的热影响区及焊缝区内的奥氏体比例增加，同时组织中的晶粒也得到了相应的细化，进而使得焊接接头的力学性能以及耐腐蚀性能得到了显著地提高。

  浙江至德钢业有限公司对S22053 双相不锈钢管道的焊接工艺进行了相关研究，实验主要围绕合金元素、焊接热循环以及焊后的热处理等因素对双相不锈钢焊接接头中的奥氏体相的比例的影响进行了研究。研究结果表明添加了奥氏体化的合金元素明显促进了焊接接头中奥氏体相的形成，提高了奥氏体相的比例；而通过使焊接接头在高温下停留时间加长的方法来研究焊接热循环对奥氏体相的影响，发现奥氏体相的比例也得到了较为显著的增多；焊后时效的时间缩短能够较为显著地改善焊接接头性能，然而焊接接头强度和硬度会随着焊后时效时间逐渐增加而提高，而韧性和塑性却显著下降，进而导致焊接接头综合性能的下降。