2205 双相不锈钢小径管GTAW 焊接工艺

　　本文源自中国电建集团核电工程公司的郭新芳等人的同名论文。

　　母材：Φ60 mm×6 mm 的 2205 双相不锈钢管

　　焊材：ER2209 实心焊丝， 焊丝直径为1.2 mm

　　坡口：

　　工艺：

　　手工氩弧焊，采用 准2.5 mm 铈钨极， 钨极伸出焊嘴 (直径为10 mm) 的长度为 4~5 mm。 保护气体采用 φ (Ar)≥99.99%的氩气， 正面流量为 10~12 L/min， 背面流量为 9~10 L/min， 焊接位置为 45° 固定 (向上)

　　操作要点：

　　①双相不锈钢焊接时对任何类型的油污、 铁锈、 水分等更敏感。 焊前使用不锈钢专用工具将坡口及其两侧各 20 mm 范围内的杂质充分清理干净， 直至露出金属光泽。

　　②采用整体充氩方式对焊缝内部进行保护 。将钢管两端堵住， 并各预留 准15 mm 的孔， 保证氩气从一端进入， 从另一端的孔流出; 当焊缝厚度大于 5 mm 时，方可停止气体保护。

　　③为减少内凹缺陷， 在打底层斜仰焊位置焊接时， 采用内填丝法焊接方式， 但需要注意根部间隙大于焊丝直径， 以防止出现卡丝现象; 其他位置采用外填丝法焊接方式， 避免形成焊瘤。

　　④层间温度应控制在 100 ℃以下。

　　试验结果：

　　① 无损探伤：按照 DL/T 821—2002 标准采用 X 射线对焊接接头进行探伤，质量等级为Ⅰ级;

　　②室温抗拉强度：820， 815 MPa，拉伸试样的断裂位置均位于母材

　　③弯曲：面 弯 、 背弯试样弯曲至180°后， 接头受拉面沿任何方向上未产生任何裂纹

　　④冲击试验：冲击试样尺寸为 5 mm×10 mm×55 mm，结果如下：

　　⑤硬度(HB)：母材：236、焊缝：209、HAZ：218。

　　⑥金相试验：

　　母材：微观组织存在明显的方向性，呈带状组织分布，在铁素体的基体上分布着长条状奥氏体，二者大约各占50%

　　焊缝组织：相对母材组织晶粒明显细化，具有不规则的条状特征和两相交织分布的块状特征，形态差别较大，铁素体含量为54.4%，符合双相不锈钢焊接接头对铁素体含量 40%~60%的要求

　　热影响区组织：形态明显粗大，铁素体含量相对高于奥氏体