[发明专利]一种S32750超级双相不锈钢冷轧薄板自熔焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种S32750超级双相不锈钢冷轧薄板自熔焊接方法，属于不锈钢冷轧薄板焊接领域。

背景技术

S32750超级双相不锈钢由于具有较高的Cr、Mo及N含量，同时室温组织中奥氏体与铁素体比例按照约1:1共存，因此具有高强度（其屈服强度一般为奥氏体不锈钢的两倍）、良好的耐Cl^-点蚀、耐应力腐蚀及焊接性能等突出优点，在石油化工、制盐、水工、造船等领域得到广泛使用。与同级别的超级奥氏体不锈钢254SMO相比，其耐点蚀指数PREN相当，均超过40，但其Ni的含量仅有7%，远低于254SMO的18%，屈服强度约为254SMO的两倍，这样在保证使用寿命的前提下，材料可进一步减薄，经济型更为显著。

焊接双相不锈钢时，重点在于保证其两相比例以及避免出现有害相。对于可填充金属的焊接方法，可以通过使用Ni过合金化的焊材来保证焊缝金属的两相比例。同时，通过控制焊接热输入来控制焊缝金属和HAZ的两相比例，并且避免有害相的析出。而对于制管行业，则希望使用高效、低成本的不填丝自熔焊接。由于S32750超级双相不锈钢薄板生产难度大，国内还未实现批量生产，所以目前对于其自熔焊接的研究还很少。现有技术均为填丝的焊接方法，对于S32750超级双相不锈钢薄板在制管行业的应用并不经济。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种针对于S32750超级双相不锈钢薄板的自熔焊接方法，该方法无需填丝，就可以抑制焊接过程中熔池N的逸出，并通过对焊接热输入的控制，使焊缝和热影响区的奥氏体、铁素体两相比例保持在合理的范围内，保证焊接接头良好的耐蚀性能和力学性能。

本发明涉及的S32750超级双相不锈钢成分（质量百分比）如下：

0＜C≤0.030％，0＜Si≤0.80％，0＜Mn≤1.20％，0＜P≤0.035％，0＜S≤0.020％，Cr：24.00％～26.00％，Ni：6.00％～8.00％，Mo：3.00％～5.00％，N：0.24％～0.32％，其余为铁和不可避免的杂质。

本发明涉及的S32750超级双相不锈钢厚度为0.3~1.5mm。

本发明采用以下技术方案：

一种S32750超级双相不锈钢冷轧薄板自熔焊接方法，包括以下步骤：

（1）采用冷剪切加工对钢板进行切割，对焊件表面进行除油除锈处理，直至出现金属光泽，组对形成I型坡口，不留间隙；

（2）采用TIG焊接方法对焊件进行焊接，不填充焊丝，焊枪保护气体为Ar+6~10%N₂（体积比），气体流量为13~14L/min；焊件背面保护气体为N₂，气体流量为8~10L/min；焊接热输入控制在100~400J/mm；焊接层间温度在50℃以下。

（3）焊接完成后，对焊缝及两侧30mm范围进行酸洗钝化处理，去除焊缝表面的氧化层，形成钝化膜。

进一步地，所述的焊接方法不需预热和焊后热处理。

进一步地，焊枪保护气体为Ar+7-9%N₂（氩气中含有体积比为7-9%的N₂）。本发明采用Ar、N₂混合气体作为焊枪保护气体，采用N₂作为焊接背面保护气体的TIG焊接方法可有效抑制焊接过程中熔池的N逸出。

本发明的有益效果：

本发明可有效抑制焊接过程中熔池的N逸出，并加以对焊接热输入的控制，使焊缝和热影响区的奥氏体、铁素体两相比例保持在合理的范围内，保证焊接接头的耐蚀性能和力学性能不低于母材。本发明所述的方法操作简便，焊缝成形美观。

附图说明

图1是本发明实施例1的焊缝金相照片。

图2是本发明实施例1的HAZ金相照片。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

以1.2mm厚度S32750超级双相不锈钢板材为例，对本发明进一步详细地说明，操作步骤如下：

（1）S32750超级双相不锈钢薄板的化学成分：

C：0.023％ Si：0.55％ Mn：0.95％ P：0.021％ S：0.001％ Cr：25.23％ Ni：7.04％ Mo：4.11％ N：0.2547％，其余为铁和不可避免的杂质。

（2）采用冷剪切加工对钢板进行切割，对焊件表面进行除油除锈处理，直至出现金属光泽，组对形成I型坡口，不留间隙。