杨凌S32760双相钢焊接实验及分析

UNS S32760双相不锈钢，和2507双相钢一样，使用状态下的双相组织为铁素体和奥氏体，二者最佳比例为1:1。这样组织比例使S32760超级双相不锈钢兼有奥氏体与铁素体不锈钢的双重特征，具有比奥氏体不锈钢更低的热膨胀系数和更高的导热率。

S32760双相钢耐腐蚀当量孔蚀系数（PREN）大于40，具有优异的含氯离子及酸性介质环境下的耐应力腐蚀开裂能力，良好的耐氯离子点蚀及缝隙腐蚀能力，良好的耐冲刷腐蚀及腐蚀疲劳，力学性能优异，焊接性能良好。但超级双相不锈钢在实际应用中容易出现一定的焊接问题，焊接接头的组织及双相相比例影响焊接接头的力学性能和腐蚀性能。

西安工业大学的研究者们研究了氩弧焊S32760双相不锈钢管材焊接接头的组织、相比例和焊缝腐蚀缺陷形貌，并分析了腐蚀的原因，为该材料实际焊接接头组织分析等提供参考。

试验采用8mm壁厚Φ60mm的S32760双相不锈钢管材，管材的焊接开V形坡口，焊接时用氩弧焊打底，手工电弧焊充填盖面，氩弧焊焊丝牌号为ZERON 100（ER2594），手工焊焊条牌号为E2594。

试验结果表明：

（1）气体保护焊焊后不进行热处理，S32760双相不锈钢管材焊接接头焊缝组织、热影响区和母材的组织均为铁素体和奥氏体双相组织，焊缝金属的奥氏体含量较多，并有少量的σ相析出。焊缝金属的奥氏体组织比例为64%，铁素体比例为36%，母材部分奥氏体比例为52%，铁素体比例为48%。双相不锈钢焊接接头熔合区结合良好，焊缝热影响区宽度较小。

（2）焊缝的奥氏体沿铁素体晶界形成，向铁素体晶内生长，呈板条状分布，部分奥氏体直接在铁素体晶内析出呈块状分布。

（3）实际焊接时，焊接接头腐蚀试验中出现腐蚀，这与焊缝接头焊后冷却速度过慢、组织中奥氏体含量过多及析出σ相有关，焊接时应严格控制热输入及其焊接时的层间温度，可有效解决这个问题。σ相是一种危害最大的析出相，会明显降低钢的韧性、塑性及耐腐蚀性能，所以，焊接或热处理时双相不锈钢应避免出现σ相，一般可以固溶退火，然后通过加快在600～1 000 ℃间的冷却速度可以拟制σ相析出。以上为S32760双相钢焊接管焊接时出现的结果分析。

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