近年来,针对双相不锈钢焊接材料,国内外做了大量的研究工作,取得了很大的进展,从而保证了双相不锈钢的推广和应用。采用同母材成分相近的焊接材料焊接,焊缝金属凝固时,初始组织通常为铁素体组织,随着温度的下降,发生铁素体向奥氏体的转变和碳氮化物的析出。由于焊缝金属从高温快速冷却下来,铁素体向奥氏体的转变极不平衡,焊缝组织为铁素体占绝大多数。有的焊缝甚至出现纯铁素体组织。这样,由于焊缝中产生粗大的铁素体组织,其冲击性能和耐蚀性能都不能达到母材的要求。


在双相不锈钢研究初期,大多采用奥氏体钢焊接材料,如E309SiL、E309MoL、E316L.这种奥氏体组织焊缝能基本满足一些双相不锈钢的需求,至今还被许多厂家采用。由于焊缝金属与母材在成分和组织上的差异,在许多腐蚀介质中,焊缝金属不能满足耐蚀要求,也就不能完全发挥双相不锈钢的优势,而且焊缝金属的强度也比母材低。


现在,国内外都已研究出各类双相不锈钢相应的焊接材料,其特点是焊缝组织为奥氏体占优的双相组织,主要耐蚀元素(铬、钼等)含量与母材相当,从而保证与母材相当的耐蚀性。为了保证焊缝中奥氏体的含量,通常是提高镍和氮的含量,也就是提高约2%~4%的镍当量(Nieg).在双相不锈钢母材中,一般都有一定的含氮量,在焊接材料中也希望有一定的含氮量,但一般不宜太高,否则会产生气孔。这样镍含量较高就成了焊接材料与母材的一个主要区别。


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由于双相不锈钢是最近发展起来的,各国标准和各厂家的要求差异很大,焊接材料的差异也很大,各厂家主要是为满足各厂家母材的要求而研制的。表3-20是各类典型母材所用的焊接材料,在实际工作中,读者可参照选用。