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ASTM A240 UNS S32101雙相不銹鋼SMAW焊接工藝
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時(shí)間：2014-05-06
ASTM A240 UNS S32101雙相不銹鋼的屈服強(qiáng)度可達(dá)普通不銹鋼的2～3倍，還具有較好的耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕、耐應(yīng)力腐蝕及耐腐蝕疲勞等性能。
雙相不銹鋼是以Fe-Cr-Ni-N合金系為基礎(chǔ)，并調(diào)整成分使母材金屬的微觀組織由大約50%鐵素體和50%奧氏體組成的不銹鋼。它既具備奧氏體不銹鋼優(yōu)良的韌性和焊接性，又具備鐵素體不銹鋼的高強(qiáng)度和耐氧化物應(yīng)力腐蝕性能，具有奧氏體和鐵素體不銹鋼的雙重性能。
ASTM?A240?UNS?S32101雙相不銹鋼的屈服強(qiáng)度可達(dá)普通不銹鋼的2～3倍，還具有較好的耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕、耐應(yīng)力腐蝕及耐腐蝕疲勞等性能，廣泛應(yīng)用于美國(guó)西屋公司設(shè)計(jì)的第三代核電非動(dòng)能先進(jìn)壓水堆AP1000模塊濕面中，但目前在國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展緩慢，在焊接工藝應(yīng)用上還沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)。ASTM?A240?UNS?S32101雙相不銹鋼使用手工鎢極氬弧焊（GTAW）比手工電弧焊（SMAW）更容易獲得較高強(qiáng)度的接頭，但由于SMAW操作簡(jiǎn)便，能實(shí)現(xiàn)全位置焊接，施工效率高，更能滿足現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要，具有更廣的使用范圍。
焊接是一個(gè)冶金過程，ASTM?A240?UNS?S32101雙相不銹鋼焊接接頭的力學(xué)性能和耐腐蝕性能取決于其焊縫和熱影響區(qū)中鐵素體和奧氏體含量的平衡和兩項(xiàng)組織的均勻性。由Fe-Cr-Ni三元相圖可知，ASTM?A240?UNS?S32101雙相不銹鋼在焊接過程中，焊縫區(qū)域金屬從熔融狀態(tài)到冷卻狀態(tài)，在高溫下是100%的鐵素體，連續(xù)冷卻過程中發(fā)生鐵素體組織向奧氏體組織轉(zhuǎn)化相變，在平衡條件下或非快速冷卻條件下，部分鐵素體會(huì)保留到室溫，獲得適當(dāng)比例的鐵素體＋奧氏體雙相組織。焊接線能量輸入的大小，直接影響著焊縫和熱影響區(qū)中鐵素體和奧氏體的含量。線能量太小，不利于奧氏體析出；線能量太大，則會(huì)引起合金元素Cr、Ni和Mo的燒損，不能得到良好的相組織，容易析出中間相（σ相、碳化物和氮化物）。同時(shí)，焊接熱循環(huán)的最高溫度和快速冷卻可以促使ASTM?A240?UNS?S32101雙相不銹鋼焊縫和熱影響區(qū)組織鐵素體化，導(dǎo)致沖擊韌性和耐腐蝕性降低。焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫及熱影響區(qū)的組織有很大的影響，合適的焊接工藝參數(shù)和一定的技術(shù)措施能保證焊縫及熱影響區(qū)的組織和性能。
上海艾荔艾金屬材料有限公司通過對(duì)ASTM?A240?UNS?S32101雙相不銹鋼的SMAW焊接試驗(yàn)，了解該雙相不銹鋼的性能特點(diǎn)和焊接特性，驗(yàn)證SMAW焊接方法的可行性和有效性，對(duì)ASTM?A240?UNS?S32101雙相不銹鋼的SMAW焊接工藝的制定和推廣有很好的指導(dǎo)作用。
合理選用焊接材料，采用較小的焊接電流和多層多道焊接技術(shù)，嚴(yán)格控制層間溫度和焊接熱輸入，使焊接接頭具有良好的力學(xué)性能，評(píng)定結(jié)果滿足AWS?D1.6標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用前景廣闊。
????采用帶襯墊的雙V形坡口SMAW焊接工藝，在實(shí)際生產(chǎn)中，操作簡(jiǎn)便，可實(shí)現(xiàn)全位置焊接，施工效率高，能保證生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量。
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