冯玉兰， 吴志生， 李 岩， 李亚杰， 王瑞森

（1. 太原科技大学 材料科学与工程学院， 太原030024；2. 中钢不锈钢管业科技有限公司， 山西 晋中030600）

0 前 言

近年来， 石化行业为解决Cl-腐蚀问题， 超级双相不锈钢被广泛研究及应用。 2507 超级双相不锈钢由奥氏体和铁素体两相组成， 奥氏体含量约占40%～60%， 使其兼具奥氏体不锈钢良好的力学性能和铁素体不锈钢良好的耐腐蚀性。 与具有典型代表的2205 双相不锈钢相比， 2507 是一种节镍型超级双相不锈钢， 在2205 的基础上增加了Cr、 Mo、 Ni 含量， 同时添加了少量的Cu元素， 使得2507 超级双相不锈钢具有优异的力学和耐腐蚀性能[1-4]。 2507 超级双相不锈钢焊接后， 接头存在组织不均匀的问题， 为满足特定环境下的使用要求， 在实际生产中需要通过增加焊后热处理工艺来改善焊缝的组织以提高其使用性能。

本研究以2507 超级双相不锈钢为研究对象，分析焊后热处理工艺对焊缝组织与性能的影响，通过试验得出较合理的热处理工艺， 为今后2507 超级双相不锈钢焊管的生产工艺制定提供技术支持。

1 试验材料及方法

1.1 试验材料

试验材料采用山西太钢不锈钢股份有限公司生产的2507 超级双相不锈钢热轧钢板， 其化学成分及力学性能见表1 和表2。

表1 2507 超级双相不锈钢化学成分 %

表2 2507 超级双相不锈钢的力学性能

1.2 焊接工艺及材料

将2507 超级双相热轧不锈钢板加工成尺寸为450 mm×150 mm×14 mm 的焊接试板， 焊缝采用Y 形坡口， 如图1 （a） 所示， 钝边尺寸4 mm， 单边坡口角度为37.5°。 焊接采用等离子焊 （PAW） 打底+钨极氩弧焊 （GTAW）多层多道填充盖面焊接， 填充焊丝采用Φ1.2 mm实芯焊丝ER2594， 其化学成分见表3， 焊接道次分布如图1 （b） 所示。……