李海龍

摘要：超級雙相不銹鋼本身就具有一定的良好的焊接性能，并且在與其他成分和類型的不銹鋼相比較也具有較強(qiáng)的耐腐蝕性和更高的強(qiáng)度，但超級雙相不銹鋼在焊接過程中所產(chǎn)生的性能中的耐腐蝕性和強(qiáng)度同時(shí)也取決于在焊接中接觸到的氣體的特性，本文將重點(diǎn)探討不同氣體影響下的焊接過程對于超級雙相不銹鋼特性的影響效果分析，并且將不同氣體混合而成的混合氣體也當(dāng)成影響焊接性能的一個(gè)重要影響因素，以此來發(fā)現(xiàn)能夠增強(qiáng)不銹鋼性能的最佳保護(hù)氣體。

關(guān)鍵詞：雙相不銹鋼；焊接；保護(hù)氣體

引言：

在進(jìn)行超級雙相不銹鋼焊接過程中不同保護(hù)氣體形成的影響研究分析之前需要首先明確超級雙相不銹鋼本身具有的性能特點(diǎn)以及與其他不銹鋼相比較而言的特殊的性能，以及超級雙相不銹鋼使用過程中展現(xiàn)出來的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用在具體領(lǐng)域中的體現(xiàn)，超級雙相不銹鋼的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)嶋H上是十分廣泛且深刻的，因此也展現(xiàn)著具有研究價(jià)值和發(fā)展前景的不銹鋼研究領(lǐng)域，而本文所研究的不同保護(hù)氣體對于超級雙相不銹鋼的影響也是從側(cè)面來擴(kuò)展雙相不銹鋼的應(yīng)用范圍。

一、超級雙相不銹鋼本身具有的特性優(yōu)勢以及應(yīng)用范圍

（一）超級雙相不銹鋼本身具有的特性優(yōu)勢

在進(jìn)行超級雙相不銹鋼特性分析之前需要明確存在的其他類型的不銹鋼類型，目前較為常見的不銹鋼類型包括含有鐵元素的鐵素體不銹鋼，在特性方面也存在一定的優(yōu)勢和價(jià)值，但在焊接熱影響區(qū)方面會存在相對的劣勢以及應(yīng)用范圍不夠廣泛的情況，而雙相不銹鋼由于其含有的化學(xué)元素與鐵素體不銹鋼的區(qū)別而呈現(xiàn)出在這方面的存在優(yōu)勢，表現(xiàn)在具有更加廣闊的焊接熱影響區(qū)以此來增強(qiáng)雙相不銹鋼焊接過程的效率和范圍。值得注意的一點(diǎn)是，除了本身具有的化學(xué)元素的構(gòu)成使得雙相不銹鋼能夠有效緩解范圍不夠廣泛等缺點(diǎn)以外，雙相不銹鋼的優(yōu)勢還體現(xiàn)在與奧氏體不銹鋼相比較而言的塑韌性的強(qiáng)度較高，主要原因在于雙相不銹鋼的焊接性能中的晶粒始終保持良好的狀態(tài)而不會像奧氏體不銹鋼一樣出現(xiàn)晶粒嚴(yán)重粗化的狀況[1]。

（二）超級雙相不銹鋼的廣泛的應(yīng)用范圍和研究的價(jià)值

超級雙相不銹鋼由于其特有的性能和相比較而言的優(yōu)勢而成為工業(yè)發(fā)展中較為重要的材料，其應(yīng)用的場景不僅包括了建筑行業(yè)中的材料使用，更由于其制作的流程化和程序化而形成較大的生產(chǎn)規(guī)模，因此在工業(yè)領(lǐng)域中的石油化工產(chǎn)業(yè)盛產(chǎn)中也成為了設(shè)備管理中的重要材料，以及包括輸油管道和輸氣管道以及造紙等機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域中，所依賴的便是雙相不銹鋼材料與其他氣體反應(yīng)過程中呈現(xiàn)的穩(wěn)定性和不易被影響的特性[2]。

二、對超級雙相不銹鋼焊接性能造成影響的保護(hù)氣體介紹

（一）不同保護(hù)氣體中含氮量的不同程度的影響分析

在進(jìn)行保護(hù)氣體的分類介紹過程中可以明確的是，一般情況下的雙相不銹鋼是綜合了鐵素體不銹鋼的焊接性能優(yōu)勢以及奧氏體不銹鋼的相對的焊接優(yōu)點(diǎn)后結(jié)合而成的不銹鋼便稱作雙相不銹鋼，而超級雙相不銹鋼則指的是在添加一定的保護(hù)氣體后所形成的性能更加良好的狀態(tài)的不銹鋼體，在比例運(yùn)作方面來分析雙相不銹鋼的構(gòu)成部分可以看出最為合理的比例是鐵素體與奧氏體各占一半，并且在進(jìn)行加熱的過程中也應(yīng)該保證奧氏體占據(jù)的比例不低于40%的比例，這樣的比例特點(diǎn)是為了結(jié)合奧氏體獨(dú)有的性能來增強(qiáng)雙相不銹鋼在使用中的耐腐蝕性[3]。同時(shí)在加強(qiáng)雙相不銹鋼焊接強(qiáng)度的程度上還應(yīng)該增加不銹鋼內(nèi)的含氮量來形成更加有效的強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)證明在增加了部分比例的含氮量后會從一定程度上增加雙相不銹鋼焊接中的接頭的韌性，但同時(shí)也應(yīng)該減少一定的比例其他元素來保證焊接過程中各種元素的平衡程度，因此這部分中所涉及到的氣體和化學(xué)元素還包括有鉻元素和氮元素組成的Cr2N。

（二）保護(hù)氣體中的惰性氣體的選擇對雙相不銹鋼性能造成的影響分析

為了保護(hù)雙相不銹鋼在焊接過程中接頭的強(qiáng)度以及鎢絲的穩(wěn)定性和安全性便需要一定的量的惰性氣體來進(jìn)行焊接過程的氣體保護(hù)。在以往的研究中可以明確認(rèn)識到能夠進(jìn)行焊接接頭保護(hù)氣體一般情況下會包括有氬氣在內(nèi)的稀有氣體選擇，而以往的實(shí)驗(yàn)也證明了氬氣能夠在一定程度上保護(hù)到焊接過程中不銹鋼的焊接接頭，因此在本文中主要分析氬氣體的影響過程以及產(chǎn)生的具體影響效果。氬氣體的選擇主要目的是在進(jìn)行焊接的過程中隔離開氧氣的影響而形成一個(gè)相對穩(wěn)定的保護(hù)層，所利用的原理在于惰性氣體與空氣中其他氣體的反應(yīng)能力會使得這個(gè)部分與空氣隔離，也能夠從某種程度上保護(hù)到焊接熱影響區(qū)的范圍[4]。在進(jìn)行保護(hù)氣體選擇過程中一般會首先考慮到惰性氣體用來隔離空氣的功能，并且在普通的不銹鋼焊接中會使用純氬氣體的保護(hù)來構(gòu)成焊接的整體過程，并且在使用氬氣體的同時(shí)還會減少化學(xué)元素適應(yīng)過程中的消耗程度，由于惰性氣體中氬氣體會產(chǎn)生比空氣密度更大的狀況而形成較為嚴(yán)密的保護(hù)層，因此產(chǎn)生的效果相較于其他氣體而言更加高效。具體使用方式也較為容易和簡單，在實(shí)際的焊接進(jìn)行中將部分氬氣體通入焊接范圍區(qū)內(nèi)便可以對焊接的弧度和整體焊接范圍形成一定的保護(hù)。另外氬氣體的優(yōu)勢還體現(xiàn)在高溫環(huán)境下也不會與其他氣體以及金屬材料中的化學(xué)元素形成化學(xué)反應(yīng)而破壞保護(hù)層穩(wěn)定性的影響，不溶于液態(tài)和不傳導(dǎo)熱氣而形成熱度保護(hù)的性能也使得這一氣體成為了焊接過程中用來制作保護(hù)層的必要?dú)怏w。

（三）綜合分析含氮量與氬氣體的影響而形成的元素組合比例

在對惰性氣體中的氬氣體進(jìn)行分析過程中可以發(fā)現(xiàn)很多特有的優(yōu)勢和氣體元素的不可替代性，但在超級雙相不銹鋼進(jìn)行焊接過程中需要考慮到其與其他普通不銹鋼存在的差異，即在焊接接頭的耐腐蝕性和強(qiáng)度以及焊接熱范圍區(qū)域的程度等，因此不僅需要一定量的氬氣體來保護(hù)焊接熱傳導(dǎo)以及保護(hù)層形成的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，也需要合理的含氮量來形成較強(qiáng)的耐腐蝕性，因此在比例方面綜合研究領(lǐng)域內(nèi)學(xué)者研究成果可以形成75%氬氣體和25%含氮量比例來組成焊接過程的保護(hù)氣體。

三、結(jié)束語

超級雙相不銹鋼焊接過程中的工藝技術(shù)選擇包含了對不同保護(hù)氣體的性能認(rèn)知和比例把控，也需要明確雙相不銹鋼本身存在的優(yōu)勢和應(yīng)用范圍來確定在焊接過程中需要額外注重的內(nèi)容，體現(xiàn)在最終獲得的混合保護(hù)氣體的比例構(gòu)成。

參考文獻(xiàn)

[1]汪永強(qiáng)，畢曉玲，劉秀英等.不同保護(hù)氣體下雙相不銹鋼焊接接頭屬性研究[J].機(jī)電信息，2016，（3）：75，77.

[2]杜東方，肖峰，孫學(xué)杰等.氮?dú)鈱AF2507雙相不銹鋼GTAW焊接接頭組織與性能影響[J].電焊機(jī)，2015，45（10）：145-149.

[3]代維，羅騰奘，王帆等.不同焊接工藝雙相不銹鋼焊接接頭的組織和力學(xué)性能[J].金屬熱處理，2018，43（5）：175-180.

[4]常靜，梁艷，羅磊等.S31803雙相不銹鋼焊接接頭組織及耐蝕性能研究[J].電焊機(jī)，2018，48（4）：69-72.

（作者單位：江蘇深綠新能源科技有限公司）