热处理工艺对双相钢带极埋弧堆焊层组织及性能的影响

高成龙， 李宪爽

(哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150046)

0 前言

双相不锈钢在室温下其显微组织中铁素体与奥氏体相大约各占一半且兼有两相组织特征[1-2]。奥氏体相的存在，降低了高Cr铁素体不锈钢的脆性，提高了韧性和可焊性。铁素体相的存在，提高了奥氏体不锈钢的室温强度[3]。双相不锈钢一方面保留了铁素体不锈钢耐点蚀、缝蚀及氯化物应力腐蚀等诸多优点，同时也存在475 ℃脆化及σ相脆化等缺点；另一方面又具备奥氏体不锈钢韧性好、抗晶间腐蚀、力学性能及焊接性能优良等优点，基于上述特性，使其广泛应用于造纸、核电、建筑、海水淡化及石油化工等行业[4-9]。

随着国内外石油化工、煤化工用压力容器向着大型化、高效化的方向发展，双相不锈钢大面积带极堆焊的需求日益增加[10]，因此对双相钢带极堆焊的研究显得尤为重要。由于双相钢在经历600～900 ℃加热时会析出第二相[11-13]，因此选取665 ℃热处理温度作为研究对象，通过对EQ2209埋弧带极堆焊层焊态及热处理态试样分别进行力学性能试验及微观组织分析等试验，总结出665 ℃热处理对双相钢堆焊层组织及性能的影响规律。

1 试验材料及方法

1.1 试验材料

试验中使用的材料为15CrMoR，规格500 mm×300 mm×60 mm，其化学成分详见表1。焊接材料使用焊带EQ2209，规格60 mm×0.5 mm及与其匹配的埋弧焊剂，焊带化学成分详见表1。

表1 材料化学成分(质量分数，%)

1.2 焊接工艺

采用埋弧堆焊方式在15CrMoR上堆焊2209，首层堆焊前母材预热150 ℃，焊道间的清理采用不锈钢刷及专用不锈钢砂轮打磨，焊剂堆高25～30 mm，压道量6～8 mm，最大层道间温度200 ℃，其余焊接工艺参数详见表2。……