焊接工藝對(duì)2205雙相不銹鋼焊接接頭綜合性能的影響效果探討

柯學(xué)東

摘要：焊接接頭的綜合性能是評(píng)價(jià)某一焊接工藝技術(shù)含量的重要指標(biāo)。文章主要對(duì)兩種不同的2205雙相不銹鋼焊接工藝進(jìn)行了分析，通過分析比對(duì)，力求明確不同焊接工藝對(duì)2205雙相不銹鋼造成的影響，希望能夠進(jìn)一步促進(jìn)我國2205雙相不銹鋼焊接工藝水平的提升。

關(guān)鍵詞：焊接工藝；2205雙相不銹鋼；焊接接頭；綜合性能；焊接過程 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TG407 文章編號(hào)：1009-2374（2015）10-0077-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0892

眾所周知，焊接接頭的綜合性能是評(píng)價(jià)某一焊接工藝技術(shù)含量的重要指標(biāo)。因此，通過對(duì)當(dāng)前使用較為廣泛的兩種2205雙相不銹鋼焊接工藝進(jìn)行分析，從其焊接接頭的綜合性能入手，來對(duì)各種焊接工藝的技術(shù)含量進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而深入探討不同焊接工藝對(duì)2205雙相不銹鋼焊接接頭的綜合性能所帶來的影響。

1 兩種焊接工藝

對(duì)于2205雙相不銹鋼來說，當(dāng)前使用最多的兩種焊接工藝是——TIG焊蓋面和MIG焊蓋面，兩種焊接工藝的共同點(diǎn)就是需要等離子弧焊來打底。本文通過實(shí)驗(yàn)的方式來探討這兩種焊接工藝對(duì)2205雙相不銹鋼焊接接頭的綜合性能可能帶來的影響。

對(duì)于焊接專業(yè)人士來說，2205雙相不銹鋼的焊接關(guān)鍵就是其焊接接頭的韌性以及耐腐蝕性。因此，在實(shí)際的焊接實(shí)驗(yàn)過程中，相關(guān)技術(shù)人員特別重視熱輸入以及層間溫度的控制。除此之外，要保證2205雙相不銹鋼焊接接頭的質(zhì)量，還需要十分重視奧氏體的析出。針對(duì)以上問題，經(jīng)過評(píng)估，技術(shù)人員決定采用多道焊的焊接方式，這樣不僅能夠很好地保證焊接接頭區(qū)域的性能，而且還能起到一定的固溶處理作用。

在實(shí)際的焊接試驗(yàn)過程中，2205雙相不銹鋼中的N應(yīng)該得到重視。由于2205雙相不銹鋼中含有N，因此其在奧氏體相比例的增加方面具有其他不銹鋼所沒有的優(yōu)勢(shì)。值得注意的是，在實(shí)際的焊接過程中，由于熱能的影響，2205雙相不銹鋼中的N會(huì)有所損失，而且這種損失是不可避免的，集中表現(xiàn)在2205雙相不銹鋼的焊縫表面處。

通過以上分析能夠得知，在2205雙相不銹鋼的焊接過程中，減少2205雙相不銹鋼中所含N的損失，是焊接的一大關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)前，很多的加工企業(yè)會(huì)采取添加含N保護(hù)氣體的方式。本次試驗(yàn)，相關(guān)技術(shù)人員在焊接的過程中加入了2%的N2。通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出了如表1所示結(jié)論：

2 影響效果

通過對(duì)表1進(jìn)行分析，技術(shù)人員結(jié)合相關(guān)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，最終從以下三個(gè)方面完成了焊接接頭綜合性能的影響效果評(píng)價(jià)。

首先，采用以上兩種焊接工藝中的任何一種，在2205雙相不銹鋼的焊接接頭處均未出現(xiàn)氣孔、咬邊和未融合缺陷。不僅如此，對(duì)2205雙相不銹鋼的焊接接頭處進(jìn)行X光檢查，結(jié)果顯示：兩種焊接工藝均未出現(xiàn)夾渣缺陷。因此，以上兩種焊接工藝基本合格。

焊接接頭處綜合性能中最為重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)就是沖擊性能。因此，技術(shù)人員對(duì)焊接好的2205雙相不銹鋼進(jìn)行了沖擊性能試驗(yàn)（參見表2）。

從表2中能夠看出，對(duì)于2205雙相不銹鋼來說，在焊接完成之后是否進(jìn)行固溶處理，對(duì)于焊接接頭的沖擊性能來說，差異較大。但是無論是否采取固溶處理，包括以上試驗(yàn)采取工藝在內(nèi)的4種焊接工藝，在焊接接頭的沖擊性能方面，均符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（ASTM A923），即在-40℃的條件下，2205雙相不銹鋼焊接接頭處的沖擊吸收功≥53J。

對(duì)于本文分析的兩種2205雙相不銹鋼焊接工藝來說，從表2中可以看出：采用MIG焊蓋面焊接工藝的2205雙相不銹鋼焊件，在沖擊性能方面要優(yōu)于采用TIG焊蓋面焊接工藝的2205雙相不銹鋼焊件。之所以會(huì)出現(xiàn)這種情況，主要是由于在焊接的過程中，MIG焊蓋面焊接工藝所產(chǎn)生的晶粒要比TIG焊接工藝產(chǎn)生的晶粒更小，這種情況在2205雙相不銹鋼的焊接接頭處尤為明顯。對(duì)于不銹鋼材料來說，在顯微鏡下，焊接接頭處的金相組織晶粒越小，在一定程度上就代表這一焊件的沖擊性能

更強(qiáng)。

2205雙相不銹鋼材料在焊接過程中，熱輸入對(duì)于金相組織晶粒的大小影響很大。通過對(duì)兩種焊接工藝進(jìn)行比較，能夠得出：之所以TIG焊蓋面焊接工藝的晶粒要大于MIG焊蓋面焊接工藝的晶粒，原因在于：MIG焊蓋面焊接工藝在進(jìn)行2205雙相不銹鋼焊接時(shí)，其熱輸入要小于TIG焊蓋面焊接工藝。因而反映在金相組織的晶粒大小方面，就會(huì)出現(xiàn)晶粒粗大、細(xì)小的區(qū)別；而反映在沖擊性能方面，就會(huì)出現(xiàn)韌性斷裂幾率大小的區(qū)別。

對(duì)于2205雙相不銹鋼來說，焊接后是否進(jìn)行固溶處理，也會(huì)顯著影響到焊件的沖擊性能。通常情況下，經(jīng)過固溶處理的焊件在沖擊性能方面要大于未經(jīng)過固溶處理的焊件。之所以會(huì)這樣，主要是因?yàn)椋涸?050℃保溫后，水冷能夠促進(jìn)2205雙相不銹鋼中奧氏體的析出。與此同時(shí)，經(jīng)過固溶處理，2205雙相不銹鋼焊接接頭處含有的影響沖擊性能的脆性有害項(xiàng)會(huì)得到有效消除，從而達(dá)到增強(qiáng)焊件沖擊性能的目的。

3 結(jié)語

總而言之，對(duì)于2205雙相不銹鋼來說，在焊接過程中，除了基本焊接工藝不同會(huì)導(dǎo)致焊接接頭綜合性能不同之外，是否進(jìn)行固溶處理、熱輸入大小等因素都會(huì)影響到焊接接頭的綜合性能。除此之外，對(duì)于2205雙相不銹鋼來說，除了本文分析的硬度、沖擊性能以外，包括彎曲、拉伸性能在內(nèi)的一系列因素，都是其焊接接頭綜合性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行實(shí)際的2205雙相不銹鋼焊接接頭綜合性能評(píng)價(jià)時(shí)，要全面考量各焊接工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，這樣才能取得最好的評(píng)價(jià)效果。

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（責(zé)任編輯：黃銀芳）