焊接接頭的綜合性能是評價某一焊接工藝技術(shù)含量的重要指標(biāo)，對于2205雙相不銹鋼來說，當(dāng)前使用最多的兩種焊接工藝是TIG焊蓋面和MIG焊蓋面，兩種焊接工藝的共同點就是需要等離子弧焊來打底。浙江至德鋼業(yè)有限公司技術(shù)人員，研究了2205雙相不銹鋼的焊接性，并對焊后進(jìn)行固溶處理的焊件與焊后未進(jìn)行固溶處理的焊件進(jìn)行了力學(xué)性能的比較，同時研究了不同的熱輸入和固溶處理工藝對焊接接頭綜合性能的影響。

1. 試驗材料和方法

   試驗用的母材為某鋼鐵公司生產(chǎn)的2205雙相不銹鋼，將板加工成160mm×320mm的試板，坡口60，鈍邊5mm，平板對接，試驗中使用的保護(hù)氣體為氬氣加2％的氮氣。

2.焊接試驗

   2205雙相不銹鋼焊接接頭的韌性和耐腐蝕性能是該鋼種焊接的關(guān)鍵影響因素，只有制定嚴(yán)格的焊接工藝，才能保證該鋼優(yōu)良的焊后使用性能。在2205雙相不銹鋼焊接時，通過采用多道焊，合理控制熱輸入以及層問溫度，這樣后一道對前一道起到了固溶處理的作用，可以使更多的奧氏體析出，保證焊接熱影響區(qū)的性能。焊接時電弧保護(hù)氣體和背部保護(hù)氣體按焊接接頭對耐蝕性的要求來選擇。

3.固溶處理試驗

   將部分需要固溶處理的焊件加熱到1050℃，保溫0.5小時后以大于25℃/S的冷卻速度快速水冷。將固溶處理過的焊件制成試樣，依據(jù)各項檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行力學(xué)性能試驗，檢測其金相比例、硬度、抗沖擊性能及抗彎曲拉伸性能和抗腐蝕性能。

4、硬度試驗

    根據(jù)GB／2654-89，用M-400-H1型顯微硬度計測定焊接接頭的顯微硬度，試驗結(jié)果見圖。從圖中可以看出，采用兩種焊接方法，焊后進(jìn)行固溶處理與不進(jìn)行固溶處理得到的焊接接頭的各區(qū)硬度均≤290HB（約305HV），全部達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

5、沖擊性能試驗

    沖擊試件加工成7.5mm×10mm×55mm的V形缺口試樣，對焊接接頭的焊縫、熱影響區(qū)和熔合線+5mm處進(jìn)行室溫與-40℃的低溫沖擊試驗。依據(jù)ASTM A923標(biāo)準(zhǔn)要求焊接試件在-40℃最小沖擊吸收功為53J，出兩種焊接方法焊接的2205雙相不銹鋼均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。比較表中四種工藝，可以看出經(jīng)過固溶處理的焊接試件的沖擊性能高于沒有經(jīng)過固溶處理的焊接試件，這是因為在1050℃保溫后水冷可以促進(jìn)奧氏體的析出，同時消除脆性有害相盯相，恢復(fù)焊接試件的韌性，尤其是熱影響區(qū)的韌性。經(jīng)過固溶處理的試件晶粒細(xì)小，韌性優(yōu)于沒進(jìn)行固溶處理的試件，其斷口韌窩多而小。比較兩種焊接方法可以看出，MIG蓋面獲得的試件韌性比TIG蓋面獲得的試件韌性好。

6、彎曲與拉伸性能試驗

    根據(jù)GB／T228-2002，在WE-1000萬能試驗機(jī)上進(jìn)行拉伸性能試驗；根據(jù)GB／2653-89，在ZDM-30萬能試驗機(jī)上進(jìn)行彎曲試驗，d=40mm，a=1800。依據(jù)API SPEC 5LC LC65-2205標(biāo)準(zhǔn)，要求焊接試件在室溫下Rm≥620 MPa，A≥25％。試驗結(jié)果顯示，4種工藝獲得的試件ReL值在560~570 MPa之間，Rm值在715~730 MPa之間，斷面收縮率在28~30.5％之間，試樣均斷于母材。由此可知，采用4種工藝焊接的2205雙相不銹鋼的抗拉伸性能完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求。比較試驗結(jié)果的尺乩值與月。值發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過固溶處理的焊接試件與沒有經(jīng)過固溶處理的焊接試件的拉伸試驗數(shù)據(jù)相差不多，兩種焊接方法不同，對焊接試件的抗拉伸性沒有太大的影響，這是由于拉伸試驗中試件均斷于母材，固溶處理對母材的影響不大。彎曲試驗結(jié)果顯示，正彎、背彎均合格。

7、 焊接接頭的三氯化鐵腐蝕試驗  

     試樣尺寸為20mm×10mm×2mm，試驗按ASTMG48標(biāo)準(zhǔn)在6％的FeCl3，溶液中浸泡24小時，PH=1.3，試驗溫度為（22±1）℃，腐蝕試驗前后對試樣稱重，計算平均腐蝕率。表1為焊接接頭的平均腐蝕率。試驗結(jié)果顯示，4種工藝獲得的焊接試件焊縫、熱影響區(qū)及基體金屬耐三氯化鐵腐蝕性能均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。從表結(jié)果看，焊后進(jìn)行固溶處理的焊接試件其抗點腐蝕性能更優(yōu)。

   用2205焊絲作填充金屬焊接的2205雙相不銹鋼具有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐腐蝕性能。熱輸入量的大小影響焊接接頭的兩相比例、晶粒大小和力學(xué)性能及抗腐蝕性，采用合適的熱輸入量可以得到晶粒細(xì)小、力學(xué)性能和抗腐蝕性優(yōu)異的焊件。對焊接試件進(jìn)行1050℃保溫0.5h后快速水冷，可以提高焊縫及熱影響區(qū)的奧氏體含量，細(xì)化晶粒，改善焊接接頭的力學(xué)性能以及焊接接頭抗點腐蝕性能，恢復(fù)熱影響區(qū)的韌性。