CN102941402B - 一种超级双相不锈钢的焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超级双相不锈钢的焊接方法，属于对双相不锈钢件的材料加工领域，操作步骤是：1)对开V形坡口的对接焊件进行表面除油除锈处理；2)采用直径为1.2-1.6mm的ER2594焊丝进行MIG焊接，保护气体为纯Ar+2-3％N2，流量为12-15L/min；3)焊接过程中控制热输入在1.0-1.5KJ/mm，层间温度在150℃以下。本发明的优点是：有效弥补焊接过程中氮损失，使奥氏体相含量在45-60％之间，均衡相比例，提高耐腐蚀性能，改善焊接接头的力学性能；操作方便，焊缝成型美观。

Description

一种超级双相不锈钢的焊接方法
技术领域
本发明属于双相不锈钢件材料加工技术领域，涉及一种超级双相不锈钢的焊接方法，尤其涉及一种超级双相不锈钢SAF2507的焊接方法。
背景技术
近年来，我国双相不锈钢的应用已经进入了高速发展期，应用领域涉及到石油化工，海洋开采、建筑桥梁、煤电、造纸等行业，众多领域与我国工业密切相关，但一些关键领域用的高性能和高功能性双相不锈钢的焊接技术仍处于开发阶段，没有成熟的工艺可以指导生产，使双相钢产品的生产遇到困难，产品质量难以保证，比如SAF2507双相不锈钢。SAF2507双相不锈钢与普通2101、2205等双相不锈钢相比，由于Cr、Mo、N含量的提高(尤其是N含量的提高)，其强度，耐腐蚀性能更为优越。特别是在有机酸和无机酸中的腐蚀速率极低，因此非常适合在含氯的苛刻介质中使用。SAF2507双相不锈钢焊接的最大的核心问题是如何在焊后达到所要求的高的耐腐蚀性能，而对此影响最大的两个方面：一是能否使热影响区和焊缝区保持合适的铁素体(α)与奥氏体(γ)两相比例，能否使固溶组织中α/γ两相接近1∶1，且较少相的含量最少也要达到40％；二是防止焊接熔融过程中氮的损失。对于此可以采用纯Ar+2-3％N2保护气体的MIG焊来解决，但是目前对于SAF2507MIG焊接的研究还很少。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种超级双相不锈钢的焊接方法，该方法能够弥补焊接过程中焊接熔池的氮损失，使焊缝和热影响区的相比例在合理范围内，保持良好的耐腐蚀性能，且焊后力学性能优良。
具体技术方案为：
一种超级双相不锈钢的焊接方法，包括以下步骤：
1)对开V形坡口的对接焊件进行表面除油除锈处理；
2)采用直径为1.2-1.6mm的ER2594焊丝进行MIG焊接，保护气体为纯Ar+2-3％N2，流量为12-15L/min；
3)焊接过程中控制热输入在1.0-1.5KJ/mm，层间温度≤150℃。
所述对接焊件的厚度为8-12mm，V形坡口角度为70±2°，对接焊件的根部间隙为2-3mm，对接焊件的钝边为2mm。
所述对接焊件的焊接层次数为3-5层，直流反接，电流为140-160A，电压为22-24V，焊接速度为12-15cm/min。
所述对接焊件包括薄板和薄壁管。
本发明的有益效果：本发明采用纯Ar+2-3％N2混合气体做保护气体的MIG焊接有效弥补焊接过程中氮损失，使奥氏体相含量在45-60％之间，均衡相比例，提高耐腐蚀性能，改善焊接接头的力学性能，经测定其点蚀指数为41.382以上，抗拉强度为840-870MPa之间，硬度值在270-315HV10之间。本发明所述方法操作方便，焊缝成型美观。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的方法作进一步详细地说明。
实施例1以壁厚为8mm的SAF2507超级双相不锈钢薄壁管对接为例，操作步骤如下：
1)对开V形坡口的对接薄壁管进行表面除油除锈处理，其中坡口角度为68°，根部间隙为2mm，钝边为2mm。
2)采用直径为1.2mm的ER2594焊丝进行MIG焊接，保护气体为纯Ar+2-3％N2，气体流量为12-13L/min，工艺参数为采用直接反接，电流140A，电压22-23V，焊接速度为12-13cm/min，焊接层数三层。
3)焊接过程中控制热输入在1.0-1.5KJ/mm，层间温度≤150℃。
经过上述步骤焊接后，使焊接接头中奥氏体相含量在45-60％之间，均衡了相比例，提高了耐腐蚀性能，改善了焊接接头的力学性能，经测定其点蚀指数为42.351，平均抗拉强度为840MPa，平均硬度值为306HV10。
实施例2以壁厚为10mm的SAF2507超级双相不锈钢薄壁管对接为例，操作步骤如下：
1)对开V形坡口的对接薄壁管进行表面除油除锈处理，其中坡口角度为70°，根部间隙为2mm，钝边为2mm。
2)采用直径为1.2mm的ER2594焊丝进行MIG焊接，保护气体为纯Ar+2-3％N2，气体流量为13-14L/min，工艺参数为采用直接反接，电流150A，电压22-23V，焊接速度为13-14cm/min，焊接层数四层。
3)焊接过程中控制热输入在1.0-1.5KJ/mm，层间温度≤150℃。
经过上述步骤焊接后，使焊接接头中奥氏体相含量在45-60％之间，均衡了相比例，提高了耐腐蚀性能，改善了焊接接头的力学性能，经测定其点蚀指数为41.623，平均抗拉强度为850MPa，平均硬度值为312HV10。
实施例3以壁厚为12mm的SAF2507超级双相不锈钢薄壁管对接为例，操作步骤如下：
1)对开V形坡口的对接焊板进行表面除油除锈处理，其中坡口角度为72°，根部间隙为3mm，钝边为2mm。
2)采用直径为1.6mm的ER2594焊丝进行MIG焊接，保护气体为纯Ar+2-3％N2，气体流量为14-15L/min，工艺参数为采用直接反接，电流160A，电压23-24V，焊接速度为13-15cm/min，焊接层数五层。
3)焊接过程中控制热输入在1.0-1.5KJ/mm，层间温度≤150℃。
经过上述步骤焊接后，使焊接接头中奥氏体相含量在45-60％之间，均衡了相比例，提高了耐腐蚀性能，改善了焊接接头的力学性能，经测定其点蚀指数为41.782，抗拉强度为870MPa，平均硬度值为315HV10。
实施例4以板厚为8mm的SAF2507超级双相不锈钢板对接为例，操作步骤如下：
1)对开V形坡口的对接薄壁管进行表面除油除锈处理，其中坡口角度为68°，根部间隙为2mm，钝边为2mm。
2)采用直径为1.2mm的ER2594焊丝进行MIG焊接，保护气体为纯Ar+2-3％N2，气体流量为12-13L/min，工艺参数为采用直接反接，电流140A，电压22-23V，焊接速度为12-13cm/min，焊接层数三层。
3)焊接过程中控制热输入在1.0-1.5KJ/mm，层间温度≤150℃。
经过上述步骤焊接后，使焊接接头中奥氏体相含量在45-60％之间，均衡了相比例，提高了耐腐蚀性能，改善了焊接接头的力学性能，经测定其点蚀指数为42.351，平均抗拉强度为840MPa，平均硬度值为306HV10。
实施例5以板厚为10mm的SAF2507超级双相不锈钢板对接为例，操作步骤如下：
1)对开V形坡口的对接薄壁管进行表面除油除锈处理，其中坡口角度为70°，根部间隙为2mm，钝边为2mm。
2)采用直径为1.2mm的ER2594焊丝进行MIG焊接，保护气体为纯Ar+2-3％N2，气体流量为13-14L/min，工艺参数为采用直接反接，电流150A，电压22-23V，焊接速度为13-14cm/min，焊接层数四层。
3)焊接过程中控制热输入在1.0-1.5KJ/mm，层间温度≤150℃。
经过上述步骤焊接后，使焊接接头中奥氏体相含量在45-60％之间，均衡了相比例，提高了耐腐蚀性能，改善了焊接接头的力学性能，经测定其点蚀指数为41.623，平均抗拉强度为850MPa，平均硬度值为312HV10。
实施例6以板厚为12mm的SAF2507超级双相不锈钢板对接为例，操作步骤如下：
1)对开V形坡口的对接焊板进行表面除油除锈处理，其中坡口角度为72°，根部间隙为3mm，钝边为2mm。
2)采用直径为1.6mm的ER2594焊丝进行MIG焊接，保护气体为纯Ar+2-3％N2，气体流量为14-15L/min，工艺参数为采用直接反接，电流160A，电压23-24V，焊接速度为13-15cm/min，焊接层数五层。
3)焊接过程中控制热输入在1.0-1.5KJ/mm，层间温度≤150℃。
经过上述步骤焊接后，使焊接接头中奥氏体相含量在45-60％之间，均衡了相比例，提高了耐腐蚀性能，改善了焊接接头的力学性能，经测定其点蚀指数为41.782，抗拉强度为870MPa，平均硬度值为315HV10。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种超级双相不锈钢的焊接方法，其特征在于，所述超级双相不锈钢为SAF2507超级双相不锈钢，包括以下步骤：
1)对开V形坡口的对接焊板进行表面除油除锈处理，其中坡口角度为72°，根部间隙为3mm，钝边为2mm；
2)采用直径为1.6mm的ER2594焊丝进行MIG焊接，保护气体为纯Ar+2-3％N2，气体流量为14-15L/min，工艺参数为采用直接反接，电流160A，电压23-24V，焊接速度为13-15cm/min，焊接层数五层；
3)焊接过程中控制热输入在1.0-1.5KJ/mm，层间温度≤150℃。
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