焊接参数对2205双相钢焊接接头理化性能的影响

孔凡红，王天先，王文利

（青岛兰石重型机械设备有限公司，山东青岛266426）

0 前言

2205双相钢属于奥氏体-铁素体型双相不锈钢，为奥氏体+铁素体双相组织，两相体积分数各占约50%，兼具奥氏体不锈钢的高低温韧性、良好焊接性以及铁素体不锈钢的高强度和耐点蚀等性能[1-2]。2205作为典型的双相不锈钢，主要合金元素有Cr、Ni、Mo和N，其中N元素的主要作用是提高材料的耐点蚀性能[3]。

双相不锈钢焊缝的力学性能及耐点蚀性能与焊缝中的两相比例密切相关，而焊接热输入则对双相组织的平衡起着关键作用。由于双相不锈钢在高温固态下是稳定的铁素体组织，冷却过程中才会生成奥氏体，焊接时若使用过小的热输入，热影响区的快速冷却将导致奥氏体来不及析出，铁素体含量过高，冲击韧性下降；若使用过大的热输入，则会使冷却速度太慢，延长焊缝高温停留时间，虽然能够得到足够的奥氏体，但会导致铁素体晶粒长大以及σ相等脆性相的析出，造成焊接接头脆化[4-5]。因此，要获得优质的焊缝金属必须严格控制焊接过程中的热输入量。

1 试验材料和方法

1.1 试验材料

试验母材选用宝钢特钢有限公司的2205双相不锈钢钢板，制造标准为ASME SA-240M-2010，交货状态为固溶+酸洗钝化，规格为15 mm×150 mm×800 mm。选择焊接材料时既要保证焊缝金属的力学性能不低于母材力学性能的标准值，又要保证焊缝金属具有良好的两相比例及耐点蚀能力。根据这一原则以及ASME标准Ⅱ卷C篇规定，本试验选用安泰科技股份有限公司生产的焊条E2209（φ4.0mm）。……