双相钢UNS S32750和UNS S31254钢焊接工艺分析

UNSS32750是一种强度和耐腐蚀性强的双相钢，耐氯化物腐蚀性强，导热性高，热膨胀系数低。铬、钼、氮含量高，抗斑蚀性高.裂纹腐蚀及一般腐蚀能力。主要用于化工、石化、海底等设备。

UNSS31254是一种高钼、高铬、高镍、含氮超奥氏体不锈钢。与传统的不锈钢相比，它具有好的耐点腐蚀和间隙腐蚀性能，以及好的抗应力腐蚀破裂性能。主要用于海水淡化和石油生产.食品加工.化工处理、纸浆及纸厂漂白系统.烟气脱硫塔和大型石油蒸馏塔。

母材化学成分和机械性能见表1~表4。

双相钢LNS32750焊接性能

双相钢S32750焊接过程中冷裂纹的敏感性较小，容易产生热裂纹。主要问题是如何保证焊缝的耐腐蚀性和低温冲击性。焊接接头的比例和金属间相是影响耐腐蚀性和低温冲击性的关键因素。因此，必须制定合理的焊接参数和层间温度，控制冷却速度，确保合理的比例，减少金属间相的产生。此外，保持焊缝清洁，防止铁离子污染也是保证耐腐蚀性的关键因素。

首先，由于S31254奥氏体不锈钢导热系数小，线膨胀系数大。在局部焊接加热和冷却条件下，焊缝在高温下停留时间长。焊缝金属和热影响区在高温下承受较大的拉伸应力和拉伸应变，冷却时形成较大的拉伸应力，容易产生凝固裂纹。在防腐介质的作用下，也会有腐蚀开裂的倾向；其次，在焊接过程中，S31254也容易形成方向性强的柱状晶体焊缝组织，部分杂质气体容易在晶间形成低熔点的液体膜，这也是容易产生凝固裂纹的主要原因。选择瑞典ERNiCrMo3焊丝，其化学成分见表5。

焊接工艺参数

环境温度低于-5℃焊缝两侧需要100mm预热范围为10~15℃,预热过程应温和均匀。焊接时，当氧气含量低于0时，试件两端和焊缝用胶带*堵塞并充氩。.05%于05%，焊接过程中应继续充氩，并保持氧气含量为0.05%以下。见表6。

外观及射线检测

经第三方焊接检查员检查，外观形成良好，无明显缺陷，射线检测符合要求ASMEIX要求。

拉伸试验

根据ASMEIX拉伸试验在00和1800位进行，试验结果合格。数据如下表7所示。

根据ASMEIX180度弯曲试验分别在450、1350、2250和3150位进行，试验结果均合格。数据见表8。

冲击试验

根据ASMTA923-B冲击试验在-400进行，试验结果见表9。

(1)焊接工艺满足双相钢UNSS32750和超级不锈钢UNSS31254异种钢焊接要求，各种试验合格ASTM和阿美要求取得了良好的效果﹔

（2）焊接过程中，前后应连续充氩，特别是严格控制试件中的氧气含量，确保氧气含量为0.05%以下，否则背面焊缝金属在焊接过程中容易氧化，导致焊缝金属耐腐蚀性降低，点蚀试验不合格。