双相不锈钢的焊接性如何

A. 双相不锈钢的成分有何特点，焊缝ni的含量为何必须比母材高

双相不锈钢成分特点：
双相不锈钢（Duplex Stainless Steel，简称DSS），指铁素体与奥氏体各约占50%，一般较少相的含量最少也需要达到30%的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。
该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。

焊接工艺应考虑母料特点及热应力残留。
由于双相不锈钢中有较高的铁素体，当接头在300~550℃范围内停留时间过长，会发生475℃脆化。因此，应尽量缩短双相不锈钢焊接接头在这个温度区间的停留时间。

在300~550℃低温加热时可能产生475℃脆性，在600~900℃中温加热时会出现脆性的σ相。因此，应避免焊后消除应力处理，最好的热处理方式为进行固溶化热处理。但过高的固溶化热处理温度，会使单相铁素体晶粒粗大，耐应力腐蚀性能下降。

综上所述，保持相平衡，得到满意的相比例组织，尽量减少析出相，是双相不锈钢焊接的关键，要想达此目的，必须严格控制焊接热输入量；提高焊接材料中的Ni含量，一般焊材中Ni含量要比母材高2%~4%，再加入与母材含量相当的N（为0.1%~0.2%）；应避免焊后消除应力处理。

B. 双相不锈钢的大型压力容器如何焊接应注意些什么

什么牌号的?2101,2304?2205? 双相钢具有良好的焊接性,几乎所有的方法都可以作来进行焊接.焊接时注意以下几内点: 不需要预热及焊后容热处理, 层间温度低于150度,热输入(线能量)0.5-2,0之间,冷却速度不要太快也不要太慢,否则会影响相比例.按照以上原则制定工艺,就没有问题了.焊材一般用2209

C. 双相不锈钢焊接有什么要点

的重要方向。

4、新兴工业的发展不断推动焊接技术的前进。

焊接技术自发明至今已有百多年历史，它几乎可以满足当前工业中一切重要产品生产制造的需要。但是新兴工业的发展仍然迫使焊接技术不断前进。微电子工业的发展促进微型连接工艺的和设备的发展；又如陶瓷材料和复合材料的发展促进了真空钎焊、真空扩散焊。宇航技术的发展也将促进空间焊接技术的发展。

5、热源的研究与开发是推动焊接工艺发展的根本动力。

D. 双相不锈钢的焊接特性

双相不锈钢具有良好的焊接性能，与铁素体不锈钢及奥氏体不锈钢相比，它既不像铁素体不锈钢的焊接热影响区，由于晶粒严重粗化而使塑韧性大幅降低，也不像奥氏体不锈钢那样，对焊接热裂纹比较敏感。
双相不锈钢由于其特殊的优点，广泛应用于石油化工设备、海水与废水处理设备、输油输气管线、造纸机械等工业领域，近些年来也被研究用于桥梁承重结构领域，具有很好的发展前景。
节约型双相钢经常会出现的焊接性能问题。而焊接标准双相钢并不是一个问题，而且不论采用何种工艺，都有适合这些应用的焊材。从金相的角度来看，焊接2101（1.4162）根本就没有问题，实际上它甚至要比标准级的双相钢更加容易焊接，因为这种材料事实上可以采用乙炔焊工艺来进行焊接，而对于标准双相钢材料而言，始终必须避免使用这种工艺。焊接2101所面临的实际问题是熔池的粘度不同，因此可湿性差了一点。这迫使操作人员在焊接的过程中更加多地使用电弧焊，而这正是问题的所在。尽管可以通过选择超合金化焊材加以弥补，但是我们经常希望选择匹配的焊材。
在2101中，也存在低温热影响区和高温热影响区中的显微结构之间的热影响区相互作用，比2304、2205或2507更加有利。在以2101进行试验时，也已经发现由于镍含量较低，因此产生了含有较多氮与锰的不同类型的回火色，而这影响了腐蚀性能。在电弧和熔池中发生的这一成分损失是由于氮与锰的蒸发与熔敷，这对于双相钢等级的材料来说是一个新问题，因此在这次讲课中将作了较多描述。 双相不锈钢其焊接特点如下：
双相不锈钢在正常固溶处理(1020℃～1100℃加热并水冷)后,钢中含有大约50%～60%奥氏体和50%～40%铁素体组织。随着加热温度的提高，两相比例变化并不明显。
双相不锈钢具有良好的低温冲击韧性，如20mm厚的板材横向试样在-80℃时冲击吸收功可达100J以上。在大多数介质中其耐均匀腐蚀性能和耐点腐蚀性能均较好，但要注意，该类钢在低于950℃热处理时，由于σ相的析出，其耐应力腐蚀性能将显著变坏。由于该钢Cr当量与Ni当量比值适当，在高温加热后仍保留有较大量的一次奥氏体组织,又可使二次奥氏体在冷却过程中生成,结果钢中奥氏体相总量不低于30%～40%因而使钢具有良好的耐晶间腐蚀性能。
另外，如前所述，在焊接这种钢时裂纹倾向很低，不须预热和焊后热处理。由于母材中含有较高的N，焊接近缝区不会形成单相铁素体区，奥氏体含量一般不低于30%。适用的焊接方法有钨极氩弧焊和焊条电弧焊等，一般为了防止近缝区晶粒粗化，施焊时，应尽量使用低的线能量焊接。 影响双相不锈钢焊接质量的因素主要体现在以下几方面：
含N量影响
Gómez de Salazar JM等人研究了保护气体中 N2的不同含量对双相不锈钢性能的影响。结果表明，随着混合气体中 N2分压 PN2的增加，焊缝中氮的质量分数ω(N)开始迅速增加，然后变化很小，焊缝中的铁素体相含量φ(α)随ω(N)增加呈线性下降，但φ(α)对抗拉强度和伸长率的影响与ω(N)的影响刚好相反。同样的铁素体相含量φ(α)，母材的抗拉强度和伸长率均高于焊缝。这是由于显微组织的不同所造成的。双相不锈钢焊缝金属中含 N 量提高后可以改善接头的冲击韧性，这是由于增加了焊缝金属中的γ相含量，以及减少了Cr2N 的析出。
热输入影响
与焊缝区不同，焊接时热影响区的ω(N)是不会发生变化的，它就是母材的ω(N)，所以此时影响组织和性能的主要因素是焊接时的热输入。根据文献 ，焊接时应选择合适的线能量。焊接时如果热输入太大，焊缝热影响区范围增大，金相组织也趋于晶粒粗大、紊乱，造成脆化，主要表现为焊接接头的塑性指标下降。如焊接热输入太小，造成淬硬组织并易产生裂纹，对HAZ的冲击韧性同样不利。此外，凡影响冷却速度的因素都会影响到 HAZ 的冲击韧性，如板厚、接头形式等。
σ相脆化
国外文献介绍了再热引起的双相不锈钢及其焊缝金属的σ相脆化问题。母材和焊缝金属的再热过程中，先由α相形成细小的二次奥氏体γ*，然后析出σ相。结果表明，脆性开裂都发生于σ相以及基体与σ相的界面处，对母材断口观察表明，在σ相周围区域内都为韧窝，由于α相区宽，大量生成的σ相才会使韧性降低，然而在焊缝中α相区是细小的，断口仍表现为脆性断裂，只要少量的σ相生成就足以引起焊缝金属韧性的降低，因此，焊缝金属中的σ相脆化倾向比母材要大得多。
氢致裂纹
双相不锈钢焊接接头的氢脆通常发生于α相，且氢脆的敏感性随焊接时峰值温度的升高而增加。其微观组织的变化为：峰值温度增加，γ相含量减少，α相含量增加，同时由α相边界和内部析出的Cr2N 量增加，故极易发生氢脆。
应力腐蚀开裂
母材和焊缝金属中的裂纹都起始于α/γ界面的α相一侧，并在α相内扩展。奥氏体（γ）由于其固有的低氢脆敏感性，因此，可起到阻挡裂纹扩展的作用。由于DSS 中含有一定量的奥氏体，所以其应力腐蚀开裂倾向性较小。
点蚀问题
耐点蚀是双相不锈钢的一个重要特性，与其化学成分和微观组织有着密切关系。点蚀一般产生于α/γ界面，因此被认为是产生于γ相和α相之间的γ*相。这意味着γ*相中的含Cr量低于γ相。γ*相与γ相的成分不同，是由于γ* 相中 的Cr 和Mo含量低于初始γ相中的Cr、Mo含量。进一步研究表明，含N量较低的钢，其点蚀电位对冷却速度较为敏感。因此，在焊接含 N 量较低的双相不锈钢时，对冷却速度的控制要求更加严格。在双相不锈钢焊接过程中，合理控制焊接线能量是获得高质量双相不锈钢接头的关键。线能量过小，焊缝金属及热影响区的冷却速度过快，奥氏体来不及析出，从而使组织中的铁素体相含量增多；如线能量过大，尽管组织中能形成足量的奥氏体，但也会引起热影响区内的铁素体晶粒长大以及σ相等有害相的析出。一般情况下，焊条电弧焊（Shieded Metal Arc Welding，SMAW）、钨极氩弧焊（Gas Tungsten Arc Welding，GTAW）、药芯焊丝电弧焊（Flux-Cored WireArc Welding，FCAW）和等离子弧焊（Plasma Arc Welding，PAW）等焊接方法均可用于双相不锈钢的焊接，且在焊前一般不需要采取预热措施，焊后也不需进行热处理。 1 合金元素和冷却速度
实验和理论计算表明：临界区加热后获得双相组织所需的临界冷却速率与钢中锰含量具有一定关系。其根钢中存在的合金元素，就可估算获得双相组织所需要的临界冷却速率，为热处理双相钢生产时，选择适当的冷却方法提供依据。
当钢的化学成分一定时，应在保证获得双相组织的前提下，尽可能采用较低的冷却速度，使铁素体中的碳有充分的时间扩散到奥氏体中，从而降低双相钢的屈服强度，提高双相钢的延性。如果钢中合金元素含量较4，临界冷却速度过高，冷却后铁素体中含有较高的固溶碳，不利于获得优良性能的双相钢，这时应改变钢的化学成分，增加钢中的合金元素含量，从而降低临界冷却速度，或者在双相钢的生产工艺中，加入补充回火工序，降低铁素体中的固溶碳，改善双相钢的性能。如果钢中含有强的碳化物形成元素，当估算临界冷却速率时，应考虑到这些元素对临界区加热时所形的奥氏体淬透性和有利影响，V和Ti的碳化物粒子可以通过相界面的钉扎作用提高奥氏体的淬透性，降低临界冷却速度.
2.两阶段冷却工艺
当钢中合金元素含量较低时，冷却速度较慢会得到铁素体加珠光体组织；冷却速度较快时，则铁素体中保留固溶碳较高，不利于降低屈服强度和提高延性。采用两阶段冷却可以改善双相钢的性能，即从临界区加热温度缓冷到某一温度，然后快冷。缓冷可以使铁素体中的碳向未转变的奥氏体富聚。而快冷则可以避免未转变的奥氏体等温分解，保证获得所需的双相组织和性能。例如0.08%C-1.4%Mn钢，从800℃;加热到水冷的力学性能为：σ0.2=365PMa，σb=700MPa，σ0.2/σb=0.52，eu=18%，et=21%。如采用两阶段冷却工艺，即在800℃;加热后，空冷到600℃;，然后水冷，其性能为：σ0.2=280MPa，σb=600MPa，σ0.2/σb=0.47，eu=21%，et=29%。两阶段冷却使双相钢的屈服强度降低，延性提高。
3.双相钢板热轧后盘卷温度的影响
对于一个给定成分的钢，临界区加热时奥氏体的淬透性可以通过钢板热轧后高温卷来修正。高温盘卷可使碳、锰等合金元素在第二组（珠光体或贝氏体）中明显富集。有利提高随后临界区处理时双相钢的综合性能。以0.049%C-1.99%Mn-0.028%Al-0.0019%N钢的试验结果为例，采用两种工艺过程：一种为普通扎制工艺，终轧温度900℃;→油冷到600℃;盘卷→吹风冷到室温→冷轧70%→连续退火。两种盘卷工艺的碳和锰分布的分析结果可见高温盘卷可使碳和锰在第二相中明显富集，而普通的轧制工艺锰基本无富集趋势。
用高温盘卷以修正合金含量较低的钢在随后临界区处理时的淬透性，并降低热处理双相钢的屈服强度，提高其延性的技术，已在有关工厂用于热处理双相钢的生产，所得到的热处理双相钢板综合性能良好，板材各部位的性能均匀，纵向、横向性能一致。例如对0.09%C-0.44Si-1.54%Mn-0.023%Al钢。 1.需要对相比例进行控制，最合适的比例是铁素体相和奥氏体相约各占一半，其中某一相的数量最多不能超过65%，这样才能保证有最佳的综合性能。如果两相比例失调，例如铁素体相数量过多，很容易在焊接HAZ形成单相铁素体，在某些介质中对应力腐蚀破裂敏感。
2.需要掌握双相不锈钢的组织转变规律，熟悉每一个钢种的TTT和CCT转变曲线，这是正确指导制定双相不锈钢热处理，热成型等工艺的关键，双相不锈钢脆性相的析出要比奥氏体不锈钢敏感的多。
3.双相不锈钢的连续使用温度范围为-50～250℃，下限取决于钢的脆性转变温度，上限受到475℃脆性的限制，上限温度不能超过300℃。
4.双相不锈钢固溶处理后需要快冷，缓慢冷却会引起脆性相的析出，从而导致钢的韧性，特别是耐局部腐蚀性能的下降。
5.高铬钼双相不锈钢的热加工与热成型的下限温度不能低于950℃，超级双相不锈钢不能低于980℃低铬钼双相不锈钢不能低于900℃，避免因脆性相的析出在加工过程造成表面裂纹
6.不能使用奥氏体不锈钢常用的650-800℃的消除应力处理，一般采用固溶退火处理。对于在低合金钢的表面堆焊双相不锈钢后，需要进行600-650℃整体消应处理时，必须考虑到因脆性相的析出所带来的韧性和耐腐蚀性，尤其是耐局部腐蚀性能的下降问题，尽可能缩短在这一温度范围内的加热时间。低合金钢和双相不锈钢复合板的热处理问题也要同此考虑。
7.需要熟悉了解双相不锈钢的焊接规律，不能全部套用奥氏体不锈钢的焊接，双相不锈钢的设备能否安全使用与正确掌握钢的焊接工艺有很大关系，一些设备的失效往往与焊接有关。关键在于线能量和层间温度的控制，正确选择焊接材料也很重要。焊接接头（焊缝金属和焊接HAZ）的两相比例，尤其是焊接HAZ维持必要的奥氏体数量，这对保证焊接接头具有与母材同等的性能很重要。
8.在不同的腐蚀环境中选用双相不锈钢时，要注意钢的耐腐蚀性总是相对的，尽管双相不锈钢有较好的耐局部腐蚀性能，就某一个双相不锈钢而言，他也是有一个适用的介质条件范围，包括温度、压力、介质浓度、pH值等，需要慎重加以选择。从文献和手册中获取的数据很多是实验室的腐蚀试验结果，往往与工程的实际条件有差距，因此在选材时需要注意，必要时需要进行在实际介质中的腐蚀试验或是现场条件下的挂片试验，甚至模拟装置的试验。

E. 双相不锈钢的焊接工艺内外焊缝焊接顺序

双相不锈钢焊接，可以先用WEWELDING601H TIG氩弧焊丝打底（普通氩弧焊机，直流氩弧焊使用），然后用其焊丝对应的的不锈钢电焊条盖面焊接。

WEWELDING601H通用性：
WEWELDING601H可以用来焊修各种级别的不锈钢及碳钢，特别是用于焊接310，314，410，430和近似的其它不锈钢以及其它合金钢。完全奥氏体结构意味着不会出现西格玛相。

WEWELDING601H应用举例:
如:熔炉零件 高温风机叶片 钢水包 热处理容器 高温管道等等

WEWELDING601H力学性能：
抗拉强度： 达到100，000磅/平方英寸（689牛顿/平方毫米）
屈服强度： 达到 65，000磅/平方英寸（448牛顿/平方毫米）
延伸率 40%
电流类型： AC/DC+

WEWELDING601H工艺参数：
直径（㎜） 2.4 3.2 4.0
电流强度（安培） 50-80 70-110 90-150
包装尺寸（磅） 5 5 5

WEWELDING601H使用提示:
1、保持短弧,维持最大层间温度为200℃。
2、推荐细长的叠珠焊缝，清除焊层间的焊渣。
3、斜切厚壁截面，形成75度的V型坡口。通常不推荐预热。

F. 双相不锈钢可以和304或者316进行焊接吗

可以的。
焊材就按照双相不锈钢选择即可。要求高的可以先做焊评，确认焊接工艺。

G. 双相不锈钢2507的焊接工艺是什么用什么焊条

2507属于双相不锈钢

化学成分：化学成分：C≤0.03 、Si≤0.80 、Mn≤1.2 、Cr:24-26 、Ni:6-8 、S≤0.02 、P≤0.035 、Mo:3-5 、N：0.24-0.32 上海翔洽金属团队，期待您的咨询！

各国标准：ASTM/ASME:A240 - UNS S32750/EURONORM:1.4410 - X2CrNiMoN25-7-4

AFNOR:Z3 CN 25.06 Az/DIN/EN 1.4410、ASME SA-240

是一种铁素体—奥氏体(双相)不锈钢,它综合了许多铁素体钢和奥氏体钢zui有益的性能, 由于该钢铬和钼的含量都很高,因此具有极好的抗点腐蚀,缝隙腐蚀和均匀腐蚀的能力.双向显微组织保证了该钢具有很高的抗应力腐蚀破裂的能力,而且机械强度也很高.

不锈钢应用于石油和天然气工业;海上石破天油平台(热交换器管,水处理和供水系统,消防系统,喷水系统,稳水系统; 石油化工设备; 脱盐(淡化)设备(和设备中的高压管,海水管);既需要高强度同时又需要高耐腐蚀性的机械和结构部件;燃(废)气净化设备.主要成分：25Cr-7Ni-4Mo-0.27N

应用领域：纸浆和造纸工业，海水淡化，烟气净化，热交换器，化学品液货船管道系统，海水系统等。

H. 双相不锈钢的焊接与其它钢材的焊接有何不同

焊接用的材料要和不锈钢一样,可防止电位移生锈.
焊丝
和不锈钢
钢材批号等级要一样.
简单说明:如果是铝和铜绑一起,由于铝电子容易逃逸跑到铜那,那么铝就容易氧化{也叫生锈},所以不锈钢等级一样就不会有这样的事情了.
运用:如海上的船都镀有锌块,只要定期添加锌块,那船就不容易生锈.

I. 双相不锈钢焊接

在你的描述中有几种可能性:1未熔合也就是说没有焊透2焊缝己氧化(在焊缝或焊口有黑色氧化状的金属瘤)3焊接填充物与母件不相附(也就是选材不对)4也就是母件上水，炭化合物，氧化物(铁锈)过多5就像你所说母件确实有问题(材料成份子实际不附)。我上数所说与热影响区有关系不大，如果不是焊缝的问题单问在强压下母件先断裂无论焊缝强度和塑性都高于母件。

J. 2209双相不锈钢反复焊接会怎么样

因为双相不锈钢是同时有奥氏体和铁素体双相组织，且这两相组织的含量占比也基本相当，所以该钢种兼具奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点。其屈服强度可达400Mpa~550MPa，2倍于普通奥氏体不锈钢。相比于铁素体不锈钢，双相不锈钢的韧性较高，脆性转变温度低，耐晶间腐蚀性能和焊接性能的提高都非常明显；并且还保留有铁素体不锈钢的部分特点，比如475℃脆性、热导率高、线膨胀系数小，有着超塑性及磁性等。和奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的强度更高，尤其是屈服强度明显要高，另外其耐孔蚀性、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳等性能的改善也很明显。

双相不锈钢的焊接特点
1、双相不锈钢的焊接特性良好，它既不像铁素体不锈钢焊接时热影响区易脆化，也不像奥氏体不锈钢易产生焊接热裂纹，但因为其含有大量的铁素体成分，所以当刚性较大或焊缝含氢量较高时，就有可能产生氢致冷裂纹，因此要注意严格控制氢的来源。

2、为保证双相钢的特点，确保焊接接头的组织中奥氏体及铁素体比例合适就是此类不锈钢焊接材料的重点。当焊后接头冷却速度较慢时，δ→γ的二次相变化较充分，所以到室温时可得到相比例比较合适的双相组织，这就要求在焊接时要有适当大的焊接热输入量，而如果焊后冷却速度较快时，会导致δ铁素体相增多，这会严重降低接头塑韧性和耐腐蚀性能。

双相不锈钢焊材选用
双相不锈钢使用的焊材，特点是焊缝组织为奥氏体占优的双相组织，主要耐腐蚀元素(铬、钼等)含量要和母材差不多，这才会保证耐腐蚀性能和母材相当。为了保证焊缝中奥氏体的含量，一般是提高镍和氮的含量，也就是提高大概2％~4％的镍当量。在双相不锈钢母材中，通常都有一定量的氮含量，在焊材中也希望有一定的含氮量，但不能太高，不然会产生气孔。如此一来镍含量较高就成了焊材与母材的一个主要区别。

还可以根据耐腐蚀性、接头韧性的要求不同来选择与母材化学成分相匹配的焊条，比如焊接Cr22型双相不锈钢，可选用Cr22Ni9Mo3型焊条，如E2209焊条。采用酸性焊条时脱渣优良，焊缝成形美观，但冲击韧性较低，当要求焊缝金属具有较高的冲击韧性，并需进行全位置焊接时，应采用碱性焊条。当根部封底焊时，通常采用碱性焊条。当对焊缝金属的耐腐蚀性能有特殊要求时，还应采用超级双相钢成分的碱性焊条。

对于实心气体保护焊焊丝，在保证焊缝金属拥有较好耐腐蚀性与力学性能的时候，还要注意其焊接加工工艺性能，对于药芯焊丝，当要求焊缝成形美观时，可采用金红石型或钛钙型药芯焊丝，当要求较高的冲击韧度或在较大的拘束度条件下焊接时，宜采用碱度较高的药芯焊丝。

对于埋弧焊宜采用直径较小的焊丝，实现中小焊接规范下的多层多道焊，以防止焊接热影响区及焊缝金属的脆化，并采用配套的碱性焊剂。

双相不锈钢的焊接要点
1、焊接热过程的控制焊接线能量、层间温度、预热及材料厚度等都会影响焊接时的冷却速度，从而影响到焊缝和热影响区的组织和性能。冷却速度太快或太慢都会影响到双相不锈钢焊接接头的韧性和耐腐蚀性能。冷却速度太快时则会引起过多的α相含量以及Cr2N的析出增加。过慢的冷却速度会引起晶粒严重粗大，甚至有可能析出一些脆性的金属间化合物，如σ相。表1列出了一些推荐的焊接线能量和层间温度的范围。在选择线能量时还应考虑到具体的材料厚度，表中线能量的上限适合于厚板，下限适合于薄板。在焊接合金含量高的ω(Cr)为25%的双相钢和超级不锈钢时，为获得最佳的焊缝金属性能，建议最高层间温度控制在100℃。当焊后要求热处理时可以不限制层间温度。

2、焊后热处理双相不锈钢焊后最好不进行热处理，但当焊态下α相含量超过了要求或析出了有害相，如σ相时，可采用焊后热处理来改善。所用的热处理方法是水淬。热处理时加热应尽可能快，在热处理温度下的保温时间为5~30min，应该足以恢复相的平衡。在热处理时金属的氧化非常严重，应考虑采用惰性气体保护。对于ω(Cr)为22%的双相钢应在1050℃~1100℃温度下进行热处理，而ω(Cr)为25%的双相钢和超级双相钢要求在1070℃~1120℃温度下进行热处理。