不同焊接工艺焊接 22%Cr双相不锈钢焊接

不同焊接工艺焊接不同焊接工艺焊接22%Cr22%Cr--双双相不锈钢相不锈钢诺伯特.富瑞德瑞希内容内容!!什么是双相不锈钢什么是双相不锈钢?!标准双相不锈钢的焊接材料和焊接工艺双相不锈钢的焊接材料和焊接工艺!焊接联结处的性能!产品应用优点和性能优点和性能!高抗拉强度!高韧性和延展性!良好的抗裂纹腐蚀和点蚀能力!良好的抗应力腐蚀开裂能力!良好的抗侵蚀能力!合理的成本和价格金相及冶金学特点金相及冶金学特点!相平衡(铁素体/奥氏体)!σ(Sigma)相(富Cr和Mo相,产生在600到1000°C温度间)!475°C脆化(最高服役工作温度280°C)!退火固溶态相偏差影响相偏差影响高铁素体量(70%)!韧性下降!抗腐蚀能力下降(氮化物)高奥氏体量(80%)!SSCC下降!抗拉强度下降时间–温度–析出图双相钢1.4462双相不锈钢双相不锈钢1.45011.450725%Cr7%Ni4%MoNi(Cu,Ti)1.446222%Cr5%Ni3%MoNi化学工业海上建设工程技术化学品容器海水应用工程/海水处理容器管道工程1.436223%Cr4%Ni应用典型钢种EN10088;SEW400母材双相不锈钢双相不锈钢与奥氏体钢的屈服强度和点蚀性能对比与奥氏体钢的屈服强度和点蚀性能对比7006005004003002001000奥氏体钢奥氏体钢(1.4401/AISI316)奥氏体钢奥氏体钢(1.4539/N08904)超级奥氏体钢超级奥氏体钢(6%Mo)超级双相不锈钢(25%Cr)(1.4410/S325501.4501/S327601.4507/S32750)双相不锈钢(22%Cr)(1.4462/S31803)不含Mo双相不锈钢(1.4362/S32304)屈服强度[N/mm²]点蚀指数点蚀指数PRE202530354045*PREN≥34*改善了可焊接性(HAZ)≥0,145,53,022,5标准值*0,125,52,722,0最低含量要求0,100,224,56,52,53,521,023,0max.0,015max.0,035max.2,0max.1,0max.0,030NNiMoCrSPMnSiC标准化学成份[重量%]母材1.4462(UNSS31803)内容内容!!什么是双相不锈钢什么是双相不锈钢?!标准双相不锈钢的焊接材料和焊接工艺双相不锈钢的焊接材料和焊接工艺!焊接联结处的性能!产品应用-50°C-46°C-20°C-20°C-20°C41J(27Jmin)SHELL/UK(ES124)≥27JNORSOK/NM(601)≥41JNAM/NL(NSS60)≥40JSPIE-CAPAG≥27JDNV(造船业)技术标准22%Cr22%Cr双相不锈钢熔敷金属的冲击功要求双相不锈钢熔敷金属的冲击功要求22%Cr22%Cr双相不锈钢焊接应用的伯乐焊材双相不锈钢焊接应用的伯乐焊材SAWCN22/9N-UP+BB202FCAWCN22/9PW-FDFCAWCN22/9N-FDGTAWGMAWCN22/9N-IGSMAWFOXCN22/9N-B1.4462(UNSS31803)(UNSS32205)C0,03Cr22,8Mo3,2Ni8,7N0,16SMAWFOXCN22/9N母材EN/UNS平均化学组份[%]*焊接工艺焊材*PREN=%Cr+3,3%Mo+16%N=34-36双相不锈钢焊接X3CrNiMoN-22-9-3,冲击功值冲击功[Joule]ISO-V12010080604020-60-40-200+20测试温度[°C]SMAWbasicSMAWrutilbasic-60GMAWGTAW-40-200+20CAD17/6384非常低非常低气孔敏感性不敏感*是(20mm)厚度限制非常好*一般延展性非常好*好韧性通常困难好*再起弧性能非常好好(G+)全位置焊非常好(G+)非常好(G-)根步焊非常好好焊道面好/非常好好脱渣性---非常好---好*非常好好稳定性AC(电流)DCRP(G+)DCNP(G-)FOXCN22/9N-B(锂金石碱性药皮)FOXCN22/9N金红石碱性药皮对比性能FOXCN22/9N与FOXCN22/9N-B对比TIGTIG--焊接时的焊接时的NN损失损失TIG-熔敷金属中N%TIG-焊条中的N%熔敷金属类别22%Cr,9%Ni,3%Mo:冲击韧性随测试温度和焊接工艺的变化S...标准,PW...全位置焊接纯焊接熔敷金属纯焊接熔敷金属EN1597EN1597--115027802611CN22/9PW-FDT2293NLPM(C)14730832634CN22/9N-FDT2293NLRM3[Z](%)[A5](%)Rm[Mpa]Rp0,2[Mpa]抗拉强度药芯焊丝类0,140,14N9,109,02Ni3,103,30Mo22,770,920,780,027CN22/9PW-FDT2293NLPM(C)123,211,120,690,030CN22/9N-FDT2293NLRM3CrMnSiC化学成份[%]药芯焊丝类更宽的电弧更安全可靠的熔透能力最大程度地减少了未熔和的风险与实芯焊丝相比更安全可靠Fluxcoredwire1,2mmSolidwire1,2mmGas:Argon+18%CO2Gas:Argon+2,5%CO2ExcellentpenetrationDeeppenetrationatthebeadGoodbeadconfigurationcentre,however,thelowerplateishardlypenetrated使用实芯焊丝时,通常会难于避免边缘处的不良熔和和非均匀熔透.当电弧方向稍有偏差时,即使熟练的焊工加倍小心操作,亦难以确保没有此类问题不锈钢药芯焊丝焊接参数范围1820222426283032343638100150200250300药芯焊丝FCWØ1,2mm药芯焊丝FCWØ0,9mm产生飞溅实芯焊丝Ø1,0mm实芯焊丝Ø1,2mm焊道外观差电流(A)电压(V)药芯填充情况重叠管状焊丝截面,Ø1.2mm10X混合粘和型药芯50X不同药芯填充体系的焊渣粘性AWS„T-0“和„T-1“丝10000010100100010000125013001350145015001550T19123LPM1T19123LRM31400„AWST-1“焊渣全位置焊接药芯焊丝„AWST-0“焊渣向下焊药芯焊丝温度[°C]粘性[mPa.s]焊接熔敷长度比较((相同焊接时间相同焊接时间))fluxcoredwiresolidwirestickelectrodethroatthickness=6positionPFweldingtime1min220mmCN22/9PW-FDØ1,2mm150mmCN22/9N-IGØ1,0mmpulsedarc75mmFOXCN22/9NØ3,2mm全位置角焊GMAW实芯焊丝与药芯焊丝的对比药芯焊丝Ø1,2mm8,2m/min,25V喷射弧155ABeadconfiguration=flat实芯焊丝Ø1,0mm6,4m/min,25V脉冲弧115ABeadconfiguration=convex药芯焊丝Ø1,2mm8,2m/min,25V喷射弧155ABeadconfiguration=flat实芯焊丝Ø1,0mm5m/min,25V脉冲弧100ABeadconfiguration=flat焊接位置:立向上快速形渣药芯焊丝55Ampere大电流!内容内容!!什么是双相不锈钢什么是双相不锈钢?!标准双相不锈钢的焊接材料和焊接工艺双相不锈钢的焊接材料和焊接工艺!焊接联结处的性能!产品应用双相不锈钢S31803(1.4462)焊接技术焊接要求?!满足母材化学成份的要求(Ni和N含量).!确保熔透性,即保证根焊道足够的熔敷金属.!150°C的层间温度,最高200°C,(特殊情况须预热).双相不锈钢S31803(1.4462)焊接技术焊接要求?!第一层填充焊接热输入要小,其他情形应满足壁厚要求!壁厚≤6mm时,应保持低的焊接热输入,壁厚12mm时,可以有较高焊接热输入.!焊后热处理(PWHT)要格外小心.!焊条和焊剂须烘干双相不锈钢S31803(1.4462)焊接技术应避免什么?!铁素体含量≤25%或≥50%(GTAW≥70%).!焊道上的任何不必要起弧,多余的没有填充金属的“修饰焊接”(重熔).!第一填充焊道的„热焊道“技术(避免根部焊道的过热).双相不锈钢S31803(1.4462)焊接技术应避免什么?!过快速和太满的焊接冷却情形!过大的冷缩变形.!打磨印或打磨轮停转的非稳定接触!注意保护气体中的氢的作用推荐参数的比较0.5–2.0TWIPublicationRoot:1.2-2.0(GTAW)第一填充焊道≤1.5IIWDocIX-1697-92打底≤2.0(GTAW)足够熔敷金属第一填充焊道≤1.0(GTAW≤1.5)Böhlermax.225°CTWIPublicationmax.150°CIIWDocIX-1697-92max.150°C(≤6mm)max.200°C(≥12mm)Böhler层间温度.(°C)热输入(kJ/mm)若有必要,预热温度为100°C,(如特殊情形或接触焊接开裂...)UNSS31803/DIN1.4462钢的焊接层间温度和热输入药皮对双相不锈钢的药皮对双相不锈钢的VV形联结焊的冲击功影响形联结焊的冲击功影响2030405060708090100110-60-40-20±0+203G1G3G1G测试温度[°C]冲击功[Joule],ISO-VE碱性.E金红石-碱性.母材:1.4462GirthweldingonbasemetalpipesUNSS31803/1.4462ProceduresandmatchingfillermaterialsRootpassFirstfillerFurtherlayersa)1GTAWmanCN22/9N-IGGTAWmanCN22/9N-IGGTAWmanCN22/9N-IG(GTAWaut)CN22/9N-IG(GTAWaut)CN22/9N-IG(GTAWaut)CN22/9N-IGSMAWFOXCN22/9NorFOXCN22/9N-BGMAWCN22/9PW-FDorCN22/9N-FDGMAWCN22/9N-IGSAWCN22/9N-UP+BB2022GMAWb)GMAWorcombinationGMAWorcombination3SMAWSMAWSMAWa)Parameter:Thickness,weldingposition(1GR/5G/6G),specificationb)SpecialpowersourceandpulseprogrammT506td使用CN22/9PW-FDØ1,2mm药芯焊丝的管道坡口焊接49mmpipe?508mmUNS318031.4462UNS318031.4462213GTAW保护气:Ar+20%CO2层间温度IPT:150°C(300°F)预热:~100°C(~210°F)焊接位置:5GV-形坡口联结焊的冲击功54RunLayerPF(3G)150°CNumberPositionIPT药芯焊丝AWSE2209T1-4Diameter:Ø1,2mmPlate:UNSS31803/1.4492-46-30-200+20测试温度[°C]••••Ar+18%CO2100%CO2冲击功(ISO-V)Joule100908070605040CN22/9PW-FD(FCAW药芯焊丝)15mmV-形坡口联结焊的冲击功值CN22/9PW-FD=E2209T1-45G焊接位置的管道焊接焊道顺序1,27/1,151,62盖面(FCAW)51,10/1,241,92第三填充(FCAW)41,58-1,61第二填充(FCAW)31,0-1,3第一填充(GTAW)21,1-1,8打底(GTAW)1分立焊道摆动连续焊道BA工艺No.母材:1.4462dia.240mm管