超级双相钢S32750 堆焊工艺探讨
2021-08-01高瑞博曹永强
高瑞博,王 丁,曹永强,肖 阳,乔 伟
(西安天力金属复合材料股份有限公司,陕西 西安 710201)
S32750为铁素体和奥氏体组织各占50%左右的双相不锈钢,比一般铁素体不锈钢有更高的塑性和韧性;比奥氏体不锈钢有优异的抗应力腐蚀、缝隙腐和点蚀能力,且无室温脆性。S32750耐点蚀当量PREN=(Cr+3.3Mo+16N)%=43%>40%,所以称为超级双相钢[1]。S32750 双相钢复合板由于其优越的耐蚀性能及力学性能,广泛的应用于航空航天、核电、化工、原子能等众多工程领域。特别是氧化反应器作为四甲苯催化氧化法制取均酐的核心设备,因其工作环境恶优劣,通常选用S32750 双相钢复合板。
S32750 焊接时,冷裂纹敏感性小,有产生热裂纹倾向,由于有较高的氮含量,热影响区的单相铁素体化倾向较小。UNS S32750 超级双相不锈钢中进一步提高了Mo 和N 的含量,加入了少量的Cu,提高了其组织的稳定性及耐腐蚀能力。焊接时超级双相不锈钢冷裂纹的敏感性小,有产生热裂纹的倾向,最突出的问题是由于其合金含量较高,焊缝金属易析出σ 相、氮化物等化合物,因析出第二相形成贫铬层,造成焊接接头耐腐蚀性能及塑韧性的下降[2,3]。又由于双相不锈钢在高温下是100%的铁素体组织,若线能量过小,热影响区冷却速度快,奥氏体来不及析出,过量的铁素体就会在室温下过冷保持下来。若线能量过大,冷却速度太慢,尽管可以获得足量的奥氏体,但也会引起热影响区铁素体晶粒长大以及σ 相等有害金属相的析出,造成接头脆化。因此对于S32750 复合板制造不论是复层拼焊,还是返修中堆焊,焊接突出问题是保证焊接接头的耐蚀性和低温冲击性,所以焊接时可适当缓冷,以获得理想的奥氏体与铁素体的相比例。……
