什么是雙相不銹鋼

 

標準號: ASTM A240/A240M--01 雙相不銹鋼2205合金是由21%鉻，2.5%鉬及4.5%鎳氮合金構成的復式不銹鋼。它具有高強度、良好的沖擊韌性以及良好的整體和局部的抗應力腐蝕能力。2205雙相不銹鋼的屈服強度是奧氏體不銹鋼的兩倍，這一特性使設計者在設計產品時減輕重量，讓這種合金比316，317L更具有價格優勢。這種合金特別適用于-50°F/+600°F 溫度范圍內。超出這一溫度范圍的應用，也可考慮這種合金，但是有一些限制，尤其是應用于焊接結構的時候。

特點

1.雙相不銹鋼2205合金與316L和317L奧氏體不銹鋼相比,2205合金在抗斑蝕及裂隙腐蝕方面的性能更優越,它具有很高的抗腐蝕能力,與奧氏體相比,它的熱膨脹系數更低,導熱性更高。

2.雙相不銹鋼2205合金與奧氏體不銹鋼相比,它的耐壓強度是其兩倍,與316L和317L相比,設計者可以減輕其重量。2205合金特別適用于-50°F/+600°F溫度范圍內,在嚴格限制的情況下(尤其對于焊接結構),也可以用于更低的溫度。

化學成分:C≤0.030，Mn≤2.00，Si≤1.00，P≤0.030，S≤0.020，Cr 22.0~23.0，Ni 4.5~6.5，Mo 3.0~3.5 N 0.14~0.20(奧氏體-鐵素體型)

雙相不銹鋼2205合金是由21%鉻,2.5%鉬及4.5%鎳氮合金構成的復式不銹鋼。它具有高強度、良好的沖擊韌性以及良好的整體和局部的抗應力腐蝕能力

 

下面說一下雙相不銹鋼在焊接的時候容易犯的錯誤：

 

1.所犯的錯誤

人們生產和使用雙相不銹鋼近80年了。這些合金的特點是凝固時基本上100%的鐵素體，奧氏體是在固態時必須成核和長大的。早期的合金，如可鍛合金329和鑄造合金CD4MCu內所含的鐵素體要遠遠多于奧氏體。另外，人們沒有重視氮的重要性，許多合金含很少的氮，所以，在冷卻狀態下，奧氏體成核和生長速度太慢，以致在焊后不進行熱處理時，不能在焊縫熱影響區內獲得平衡的奧氏體量。當為了促使熔化區內的奧氏體形成而使用超合金化焊縫填充金屬時，這些合金的焊后熱影響區通常會變脆，耐腐蝕性能不好。氣焊的焊縫金屬也有這種缺陷。

在上世紀80年代，人們充分認識到了氮對雙相不銹鋼的重要性，通常會規定最低的氮含量要求。通過在基本金屬加入適當的氮含量，使用加大鎳含量的焊縫填充金屬，可使焊件在焊后狀態具有大致相等量的奧氏體和鐵素體，這樣顯著地改進了力學性能，提高了耐腐蝕性能。接著就是要使熱輸入合理，以便通過合適的冷卻速率來達到熱影響區內合理的奧氏體—鐵素體平衡。熱輸入太低會導致鐵素體過多，熱輸入太高會導致金屬間相析出。現在常規的做法是，在焊接22%Cr雙相不銹鋼時，熱輸入在0.5～2.5kJ/mm之間，在焊接25%Cr雙相不銹鋼時，熱輸入在0.5～1.5kJ/mm之間。

 

盡管絕大多數雙相不銹鋼焊接件是在焊后狀態使用的，但是，至少有兩種情況通常需要進行焊后熱處理（退火）。雙相不銹鋼鑄件幾乎毫不例外需要進行退火處理，而且，如果通過焊接對鑄件缺陷進行修理，就必須對焊縫進行退火處理。通過焊接制造的大型焊接的封頭，無論是冷成型還是熱成型的，均需要進行退火。

 

2.所犯的錯誤

1.1不合理的基本金屬規范

1.2不合理的焊接熱輸入

1.3不合理的焊后熱處理

 

3.結論

實踐證明，雙相不銹鋼，包括超級雙相不銹鋼，具有良好的焊接性能，是非常重要的工程材料。然而，由于粗心和不了解情況，也會犯一些錯誤。為使熱影響區和焊縫金屬具有良好的性能，規定使用含氮量至少為0.14%的高氮含量的基本金屬是適當的。否則，至少在熱影響區會有大量鐵素體、氮化鉻析出，損害耐腐蝕性能和力學性能。

為了避免超級雙相不銹鋼在多次重復加熱區域內產生析出，應避免選擇使用大量的低熱輸入，小焊道。而且，在焊接雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼管道時，為了避免在管道內表面產生析出物，根部焊道要用較高的熱輸入（大于1kJ/mm），大于最初幾個連續焊道的熱輸入。焊接的雙相不銹鋼的焊后退火需要考慮以下情況，即，溶解富鎳含量的焊縫金屬的σ相的溫度要比基體金屬高。