SAF2205 雙相不銹鋼多層多道焊接頭的組織及性能

李亞杰，劉瑞，秦鳳明，馬承睿

(太原科技大學,太原,030024)

0 序言

隨著全球工業的快速崛起，不銹鋼已經成為工程應用上的重要材料，在石油化工、天然氣、造船、污染控制行業以及核電等行業中廣泛應用[1-2].雙相不銹鋼的特點是組織中鐵素體和奧氏體兩相比例接近1∶1，兼顧奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的耐腐蝕性、焊接性和力學性能[3].因此雙相不銹鋼越來越多地被用作奧氏體不銹鋼的替代品.但焊接過程快速加熱、冷卻導致兩相比例失衡和一些有害的第二相，如σ、χ、碳化物和氮化物[4].從而損害焊接接頭的力學性能和耐腐蝕性，導致雙相不銹鋼性能下降.對厚板材的焊接往往需要多道次焊接，這會使熔池發生多次相變，會破壞兩相平衡的條件，進而影響焊接接頭的力學性能[5-8].

當前，人們對于雙相不銹鋼焊接研究多集中在單一焊接對其微觀組織和力學的影響規律，而針對復合焊接研究較少.例如Cui 等人[9]研究了10.8 mm 不銹鋼深熔TIG 焊接,發現焊縫與母材中的晶粒尺寸形態有明顯差異，焊縫沖擊韌性低于母材，抗拉強度與顯微硬度均優于母材.為了獲得兩相接近的焊縫，Toth 等人[10]使用鎳基材料進行填充,獲得了良好的兩相比例，并且接頭表現出較好的力學性能與耐腐蝕性.此外Lai 等人[11]提出使用保護氣體為N2氣可以提高焊縫中奧氏體含量，但氮氣超過50%對促進奧氏體形成作用減小.焊縫中兩相比例的不平衡問題可以采用熱處理方法進行調控，并且可……