SAF2205、SAF2507双相不锈钢焊接组织与性能研究

双相不锈钢具有较高的强度和韧性，以及较好的耐晶间腐蚀、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳性能，广泛应用于石油化工、海上化学产品储罐、海水交换器等领域。双相不锈钢中应用最为广泛的是SAF2205，超级双相不锈钢SAF2507以其更优异的耐蚀性能受到更多的关注。双相不锈钢焊接接头的力学性能和耐蚀性取决于焊接接头中能否保持适当的奥氏体-铁素体比例。奥氏体和铁素体的量比例各接近50%时性能较好，在焊后焊缝和热影响区若保留更多的铁素体，会增大晶间腐蚀倾向和氢致裂纹(脆化)的敏感性。本文对用于化学容器的SAF2205、SAF2507双相不锈钢焊后母材、焊缝、热影响区的组织和性能进行对比分析。
SAF2205、SAF2507焊接均采用金属极电弧焊焊接方式，坡口形式为X形，采用多层多道焊，焊条分别使用E2209、E2594。焊后对接头进行外观检查，不存在咬边、裂纹、未熔合、未焊透、气孔、夹渣等缺陷，焊缝余高为1～3mm。测得焊后SAF2205和SAF2507焊缝的成分如表1所示。
元素 C Si Mn Cr Ni Mo N
SAF2205焊缝成分 0.03 0.54 0.2 25.4 9.4 3.98 0.24
SAF2507焊缝成分 0.02 0.51 1.0 23.4 8.6 2.97 0.16
在同样的焊接条件下两种材料的焊缝区以及热影响区的组织形态差别较大，SAF2205焊缝区和热影响区的组织与SAF2507相比较粗大，并且显示有魏氏组织特征，容易引起接头的脆化。两种材料焊缝的相比例基本靠近50%，SAF2205热影响区的相比例受焊接的影响较大，铁素体含量达到65%；SAF2507热影响区的相比例受焊接的影响较小，相比例更加稳定。相比于SAF2507，SAF2205热影响区的力学性能受焊接加热影响较大。SAF2507母材、热影响和焊缝的耐蚀性都远好于SAF2205对应区域。