一种双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺，该气体保护焊工艺包括如下步骤：（1）检测双相不锈钢S32205母材本身的力学性能，双相不锈钢S32205母材的各项力学性能满足ASTM A790标准要求，则进入下一步骤；（2）验证双相不锈钢S32205母材的腐蚀率，若双相不锈钢S32205母材的腐蚀率≤10mdd，则进入下一步骤；（3）采用的焊丝为GTS‑2209氩弧焊丝，正面进行98%的氩气和2%的氮气的混合气体保护焊，背面进行氮气气体保护焊，焊接线能量控制在1～1.5KJ，焊接层间温度在100℃以下。本发明专利技术的优点在于：通过本发明专利技术的双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺，能够大大提高焊缝耐腐蚀效果且大大降低生产成本。

A Gas Shielded Welding Process for Duplex Stainless Steel S32205

【技术实现步骤摘要】
一种双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺
本专利技术涉及一种不锈钢的气体保护焊工艺，特别涉及一种双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺。
技术介绍
双相不锈钢的主要特点是屈服强度可达400-550MPa，是普通不锈钢的2倍，在抗腐蚀方面，特别是介质环境比较恶劣的条件下，双相不锈钢的抗点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀及腐蚀疲劳性能明显优于普通的奥氏体不锈钢。双相不锈钢焊接时采用的保护气体直接影响焊缝金属的抗腐蚀性能。现有双相不锈钢采用氩弧焊焊接时一般情况下正面和背面使用的保护气体是氩气，也有部分试验采用氮气与氩气的混合气体对熔池进行保护；但是这两种气体保护焊存在一定的缺陷：1.生产成本相对较高；2.焊缝耐腐蚀效果不佳。因此，研发一种能够大大提高焊缝耐腐蚀效果且大大降低生产成本的双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够大大提高焊缝耐腐蚀效果且大大降低生产成本的双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺，其创新点在于：所述气体保护焊工艺包括如下步骤：步骤1：检测双相不锈钢S32205母材本身的力学性能，以确定双相不锈钢S32205母材的各项力学性能是否满足ASTMA790标准要求，若双相不锈钢S32205母材的各项力学性能满足ASTMA790标准要求，则进入下一步骤；步骤2：验证双相不锈钢S32205母材的腐蚀率是否≤10mdd，若双相不锈钢S32205母材的腐蚀率≤10mdd，则进入下一步骤；步骤3：采用的焊丝为GTS-2209氩弧焊丝，然后加工待焊双相不锈钢S32205母材坡口和清理坡口及附近表面，并对待焊双相不锈钢S32205母材进行烘干，最后坡口焊接的正面进行98%的氩气和2%的氮气的混合气体保护焊，坡口焊接的背面进行氮气气体保护焊，焊接线能量控制在1～1.5KJ，焊接层间温度在100℃以下。进一步地，所述步骤2验证双相不锈钢S32205母材的腐蚀率依照ASTMA923-2014《奥氏体-铁素体双向体不锈钢金属间不良化合相的标准试验方法》进行，具体步骤如下：（1）将焊双相不锈钢S32205管材上取25*50mm试样2组，所有试样表面试样的尖角应平滑过渡，仔细去清除试样表面的毛刺；（2）采用湿抛光的方式对步骤1清除毛刺的试样表面进行抛光，确保试样表面的光洁度≥120粒度；（3）对（2）处理后的试样尺寸进行精确测量，所有外露表面应计算在内，试样表面应采用氧化镁膏清理，用水冲洗清理干净，浸入酒精或丙酮后风干试样，并对试样进行称重，试样重量须精确至0.001g或更高，并保存在干燥器内直至使用；（4）将（3）处理后的试样置于玻璃托架上，待恒温水浴锅达到标准要求温度后，将试样浸入三氯化铁溶液中，用玻璃观察罩盖住测试容器或用薄膜封住开口即可，双相不锈钢S32205试验温度为22℃，试验时的温度波动范围±1℃。在24小时内必须一直保持该试验温度，试验过程中，试验结束后再次进行称重，腐蚀率按重量减少及总重量减少计算，腐蚀率不应超过10mdd为合格。进一步地，所述步骤3中的焊丝规格为φ2.4mm。进一步地，所述步骤3中待焊双相不锈钢S32205母材坡口倾斜度为60°，钝边为1mm，钝边根部间隙为3.5mm。本专利技术的优点在于：本专利技术双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺，焊接工艺之前进行双相不锈钢S32205母材金属各项性能测定，以确保双相不锈钢S32205母材各项性能符合标准要求，进而确保后期焊接的准确性；此外，正面采用Ar98%+N22%混合气体保护，背面采用N2气体保护的焊缝耐腐蚀效果最优，尤其是背面创新性采用氮气保护极大地降低了生产成本。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为1组的焊缝宏观组织图。图2为1组的热影响区宏观组织图。图3为2组的焊缝宏观组织图。图4为2组的热影响区宏观组织图。图5为3组的焊缝宏观组织图。图6为3组的热影响区宏观组织图。图7为4组的焊缝宏观组织图。图8为4组的热影响区宏观组织图。具体实施方式下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。实施例本实施例双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺，本实施例双相不锈钢S32205采用母材为ASTMA709S32205，属于标准双相不锈钢，其化学成分见表1，力学性能见表2。表1母材执行标准及试验母材实际化学成分（%）表2母材力学性能本实施例双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺，焊接采用的是昆山京群焊材科技有限公司生产的京雷焊材GTS-2209氩弧焊丝（φ2.4mm）,其执行标准及焊接材料质保书载明化学成分见表3，焊接材料与母材金属实际化学成分对比见表4，从表4可以看出焊材GTS-2209相对于母材S32205来说碳含量更低，低的碳量会增加钢的耐大气腐蚀能力，同时降低钢的冷脆性和时效敏感性。而镍含量是母材的1.8倍左右，镍的作用是提高钢的强度和韧性，提高淬透性。镍含量高时，可显著改变钢和合金的一些物理性能，提高钢的抗腐蚀能力和强度，同时保持良好的塑性和韧性，另外镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力，其他成分与母材近似。表3焊接材料执行标准及焊材实际化学成分（%）表4焊接材料与母材金属实际化学成分对比（%）焊接材料与母材金属力学性能见表5，母材金属与焊缝金属力学性能质保书见表6；从表5母材金属与焊缝金属力学性能标准数据对比来看，焊缝金属抗拉强度略高于母材，而伸长率比母材金属低5%，但从表6母材金属与焊缝金属力学性能质保书载明数据对比来看两者之间的数据来看，焊缝金属抗拉强度也高于母材金属，伸长率通过同样低于母材金属。表5母材金属与焊缝金属力学性能标准数据对比表6母材金属与焊缝金属力学性能质保书数据对比本实施例双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺，该气体保护焊工艺包括如下步骤：步骤1：检测双相不锈钢S32205母材本身的力学性能，以确定双相不锈钢S32205母材的各项力学性能是否满足ASTMA790标准要求，检测结果见表7，从表7母材力学性能标准值与实测值对比来看，母材各项力学性能满足标准要求,则进入下一步骤。表7母材力学性能标准值与实测值对比*根据ASTM锅炉及压力容器规范第二卷材料A篇《铁基材料》2013版规定，所有双相不锈钢并无冲击要求，该冲击要求值是依照ASTMA923-2014《奥氏体-铁素体双向体不锈钢金属间不良化合相的标准试验方法》试验方法B：双相不锈钢组织分类的夏比冲击试验里面载明的适用范围和合格标准要求而定。步骤2：验证双相不锈钢S32205母材的腐蚀率，双相不锈钢S32205母材的腐蚀率依照ASTMA923-2014《奥氏体-铁素体双向体不锈钢金属间不良化合相的标准试验方法》进行，具体步骤如下：（1）将焊双相不锈钢S32205管材上取25*50mm试样2组，所有试样表面试样的尖角应平滑过渡，仔细去清除试样表面的毛刺；（2）采用湿抛光的方式对步骤1清除毛刺的试样表面进行抛光，确保试样表面的光洁度≥120粒度；（3）对（2）处理后的试样尺寸进行精确测量，所有外露表面应计算在内，试样表面应采用氧化镁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺，其特征在于：所述气体保护焊工艺包括如下步骤：步骤1：检测双相不锈钢S32205母材本身的力学性能，以确定双相不锈钢S32205母材的各项力学性能是否满足ASTM A790标准要求，若双相不锈钢S32205母材的各项力学性能满足ASTM A790标准要求，则进入下一步骤；步骤2：验证双相不锈钢S32205母材的腐蚀率是否≤10mdd，若双相不锈钢S32205母材的腐蚀率≤10mdd，则进入下一步骤；步骤3：采用的焊丝为GTS‑2209氩弧焊丝，然后加工待焊双相不锈钢S32205母材坡口和清理坡口及附近表面，并对待焊双相不锈钢S32205母材进行烘干，最后坡口焊接的正面进行98%的氩气和2%的氮气的混合气体保护焊，坡口焊接的背面进行氮气气体保护焊，焊接线能量控制在1～1.5KJ，焊接层间温度在100℃以下。

【技术特征摘要】
1.一种双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺，其特征在于：所述气体保护焊工艺包括如下步骤：步骤1：检测双相不锈钢S32205母材本身的力学性能，以确定双相不锈钢S32205母材的各项力学性能是否满足ASTMA790标准要求，若双相不锈钢S32205母材的各项力学性能满足ASTMA790标准要求，则进入下一步骤；步骤2：验证双相不锈钢S32205母材的腐蚀率是否≤10mdd，若双相不锈钢S32205母材的腐蚀率≤10mdd，则进入下一步骤；步骤3：采用的焊丝为GTS-2209氩弧焊丝，然后加工待焊双相不锈钢S32205母材坡口和清理坡口及附近表面，并对待焊双相不锈钢S32205母材进行烘干，最后坡口焊接的正面进行98%的氩气和2%的氮气的混合气体保护焊，坡口焊接的背面进行氮气气体保护焊，焊接线能量控制在1～1.5KJ，焊接层间温度在100℃以下。2.根据权利要求1所述的双相不锈钢S32205的气体保护焊工艺，其特征在于：所述步骤2验证双相不锈钢S32205母材的腐蚀率依照ASTMA923-2014《奥氏体-铁素体双向体不锈钢金属间不良化合相的标准试验方法》进行，具体步骤如下：（1）将焊双相不锈钢S32205管材上取25...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈波，吴正峰，朱秋东，田小林，缪海琴，
申请(专利权)人：南通振华重型装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32