CN109530875A - 超级双相不锈钢铸造工艺孔焊接的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超级双相不锈钢铸造工艺孔焊接的方法，属于真空熔炼焊接技术领域。其保证焊缝中两相比例接近1：1；采取多道焊接，后续焊道对前层焊道有热处理作用，焊缝金属中F体相会进一步变成A体，类似于短时高温热处理效果。焊接终了，在焊缝表面施加一道工艺焊缝，起到对表层及附近焊缝进行短时热处理的效果。本发明优化了超级双相不锈钢的力学和热加工性能，提高了材料的耐腐蚀性。

Description

超级双相不锈钢铸造工艺孔焊接的方法
技术领域
本发明涉及一种超级双相不锈钢铸造工艺孔焊接的方法，属于真空熔炼焊接技术领域。
背景技术
超级双相不锈钢是钢铁组织复合化的典型代表，它将A体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与F体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起。尤其是超低C含N的超级超级双相不锈钢克服了焊接方面的一些问题，使其作为一种重要的可焊接结构材料，日益受到重视并取得了长足进展。本发明所涉及的泵体精密铸件铸造工艺孔，铸造后组合焊接工艺正是在以上原则基础上考虑设计的。
超级双相不锈钢焊缝和焊接热影响区难以保持合适的相比例，脆化和敏化倾向性大和需要焊后热处理限制了超级双相不锈钢的使用，对超级双相不锈钢来说，性能由成分和相比例来控制，从现有的研究结果来看，焊缝金属中两相比例为时，能得到最好的力学和耐腐蚀性能匹配，焊缝可靠性最高。
实际生产时，由于超级双相不锈钢中含有较高的合金元素，在焊接或热处理过程中极易形成金属间相沉淀，最主要的金属间相有σ、χ、Cr2N、M23C6等（引发475℃脆性的沉淀相）这些硬而脆的析出相富含Cr、Mo，主要在相界析出，严重恶化超级双相不锈钢的力学和热加工性能，降低了材料的耐腐蚀性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种超级双相不锈钢铸造工艺孔焊接的方法，其能够优化超级双相不锈钢的力学和热加工性能。
本发明的技术方案，超级双相不锈钢铸造工艺孔焊接的方法，步骤如下：
（1）补焊方法：采用手工电弧焊和钨极氩弧保护焊；
（2）缺陷清理及补焊操作说明：事前焊材应按要求烘干、且待修补处及周围区域充分预热180-220℃；补焊过程中控制焊接线能量，满足多道次和低熔敷率的多层焊要求，使熔敷金属的两相比例为1:0.9-1.1，铁素体含量应＜60%；
（3）补焊工艺规范：轻微缺陷以钨极氩弧焊+纯氩保护，根部焊道损失约20%的N；铸造工艺孔及较大缺陷补焊，采取先钨极氩焊法填充焊根部，然后由手工电弧焊法补焊填充焊道，焊前不预热、填充焊道使用焊接线能量0.2-1.5KJ/mm、层间温度控制在不大于150℃，盖面层加焊退火焊、RT合格后磨去的焊接工艺，根部焊道的线能量比填充焊道略低；
（4）焊材选择：铸造工艺孔的焊接采取同炉活块按焊接工艺规范，焊条属于低氢型药皮超低碳含氮超级双相不锈钢焊条；用直流反接，PRE孔蚀指数≥40。
步骤（1）中手工电弧焊时，氮并不烧损且微增；钨极氩弧保护焊时，采用Ar或Ar+2-5%N2。
所述焊条具体为GB E2595-15/16（AF2595）。
本发明的有益效果：本发明采用的焊接工艺，保证焊缝中两相比例接近1：1；采取多道焊接，后续焊道对前层焊道有热处理作用，焊缝金属中F体相会进一步变成A体，类似于短时高温热处理效果。焊接终了，在焊缝表面施加一道工艺焊缝，起到对表层及附近焊缝进行短时热处理的效果。其优化了超级双相不锈钢的力学和热加工性能，提高了材料的耐腐蚀性。
具体实施方式
实施例1
（1）补焊方法：手工电弧焊（氮并不烧损且微增）、钨极氩弧保护焊（Ar或Ar+2-5%N2）。
（2）缺陷清理及补焊操作说明：事前焊材应按要求烘干、且待修补处及周围区域充分预热200℃左右；补焊过程中控制焊接线能量、应满足多道次和低熔敷率的多层焊要求，使熔敷金属的两相比例大致在1:1左右，铁素体含量应＜60%，不然会增加焊后氢致延迟裂纹的风险。
（3）补焊工艺规范：轻微缺陷以钨极氩弧焊+纯氩保护，根部焊道损失约20%的N；铸造工艺孔及较大缺陷补焊，采取先钨极氩焊法填充焊根部，然后由手工电弧焊法补焊填充焊道，焊前不预热、填充焊道使用焊接线能量0.2-1.5KJ/mm、层间温度控制在不大于150℃，盖面层加焊退火焊、RT合格后磨去的焊接工艺。根部焊道的线能量比填充焊道略低。
（4）焊材选择：铸造工艺孔的焊接采取同炉活块按焊接工艺规范，由专业焊工进行，焊条GB E2595-15/16（AF2595），属于低氢型药皮超低碳含氮超级双相不锈钢焊条。用直流反接，PRE孔蚀指数≥40。因含碳量极低并含一定量钼、氮、铜，熔敷金属有良好耐点蚀和应力腐蚀开裂性能。

Claims (3)

1.超级双相不锈钢铸造工艺孔焊接的方法，其特征是步骤如下：
（1）补焊方法：采用手工电弧焊和钨极氩弧保护焊；
（2）缺陷清理及补焊操作说明：事前焊材应按要求烘干、且待修补处及周围区域充分预热180-220℃；补焊过程中控制焊接线能量，满足多道次和低熔敷率的多层焊要求，使熔敷金属的两相比例为1:0.9-1.1，铁素体含量应＜60%；
（3）补焊工艺规范：轻微缺陷以钨极氩弧焊+纯氩保护，根部焊道损失约20%的N；铸造工艺孔及较大缺陷补焊，采取先钨极氩焊法填充焊根部，然后由手工电弧焊法补焊填充焊道，焊前不预热、填充焊道使用焊接线能量0.2-1.5KJ/mm、层间温度控制在不大于150℃，盖面层加焊退火焊、RT合格后磨去的焊接工艺，根部焊道的线能量比填充焊道略低；
（4）焊材选择：铸造工艺孔的焊接采取同炉活块按焊接工艺规范，焊条属于低氢型药皮超低碳含氮超级双相不锈钢焊条；用直流反接，PRE孔蚀指数≥40。
2.如权利要求1所述超级双相不锈钢铸造工艺孔焊接的方法，其特征是：步骤（1）中手工电弧焊时，氮并不烧损且微增；钨极氩弧保护焊时，采用Ar或Ar+2-5%N2。
3.如权利要求1所述超级双相不锈钢铸造工艺孔焊接的方法，其特征是：所述焊条具体为GB E2595-15/16（AF2595）。
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