雙相不銹鋼管固溶處理對焊接接頭組織與相比例的影響

 熱處理對雙相不銹鋼管焊接接頭組織與相比例也有很大的影響。經(jīng)過固溶處理的焊接接頭可以促進(jìn)奧氏體的析出，同時消除脆性有害相σ相，恢復(fù)焊接接頭的韌性，尤其是熱影響區(qū)的塑韌性。有研究表明，新型鑄造不銹鋼經(jīng)950～1050℃固溶處理后，組織和力學(xué)性能均得到明顯改善，經(jīng)1050℃ 固溶處理后，組織和力學(xué)性能較好。并且。隨固溶溫度的升高，斷裂方式由解理斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)闇?zhǔn)解理斷裂。對于稀土雙相不銹R合金，合金元素在γ相和α相中的分布與時效條件有關(guān)。與較低溫度的時效狀態(tài)比較，在高溫(900℃)時效狀態(tài)下合金的γ相內(nèi)Mo含量顯著減小而δ相的鉬含量明顯增大。 

一、固溶處理對未時效焊接接頭組織的影響 

 圖是焊后1050℃固溶處理母材、熱影響區(qū)和焊縫金相組織；圖是焊后1150℃固溶處理后的母材、熱影響區(qū)和焊縫金相組織，從圖中可以看出母材經(jīng)1050℃固溶處理后奧氏體呈條塊狀組織，鐵素體組織較細(xì)，奧氏體均勻分布在鐵素體基體中，且相比例約為1:1，而經(jīng)過1150℃固溶處理的母材組織相比1050℃固溶處理母材鐵素體含量有所增多，奧氏體組織由原來的長條狀被鐵素體分割成塊狀組織，，像游離的小島分布在鐵素體基體中。  焊縫和熱影響區(qū)經(jīng)1050℃和1150℃固溶處理后，可以看出奧氏體組織被分割成細(xì)小針狀或小塊狀組織，且均勻分布在鐵素體基體中，表明適當(dāng)?shù)墓倘芴幚韺﹄p相不銹鋼管焊接接頭組織與相比例有優(yōu)化作用。 

二、固溶處理對850℃時效后焊接接頭組織的影響

 圖是經(jīng)850℃時效60分鐘后在經(jīng)1050℃固溶處理的母材、熱影響區(qū)和焊縫組織；是同樣時效后在經(jīng)1150℃固溶處理的母材、熱影響區(qū)和焊縫組織。從圖中可以看出原先在奧氏體晶界析出的σ相明顯減少，說明σ相又重新溶解到鐵素體中，并且奧氏體開始向鐵素體轉(zhuǎn)變，鐵素體含量開始增加，這對于母材和熱影響區(qū)的影響并不明顯，但對于焊縫的影響卻顯而易見，尤其是對于經(jīng)過850℃時效后，焊縫中的鐵素體含量已不足20%，相比例被嚴(yán)重破壞，并有較多的σ相析出，但經(jīng)過固溶處理后σ相基本消除，鐵素體含量也明顯增加，又達(dá)到了40～60%。從兩種固溶溫度的接頭組織對比來看，當(dāng)溫度從1050℃提高到1150℃時，鐵素體含量增加，形成σ相的開始階段受到一定程度的抑制，同時，已經(jīng)形核的σ相長大過程的動力學(xué)實(shí)際上并無變化，并開始溶解。

三、固溶處理對焊接接頭相比例的影響 

 1. 不同固溶處理試樣相含量測定

  使用網(wǎng)格測點(diǎn)法測定不同固溶處理試樣的鐵素體相含量如圖所示。從中可以看出除熱影響區(qū)外，母材和焊縫相比例均接近1:1。并且對于時效前和時效后在進(jìn)行固溶處理的試樣相比例變化不大，單相比例均在40～60%范圍內(nèi)。

 2. 溫度對鐵素體含量的影響

  鐵素體含量隨溫度變化的曲線如圖所示，可以看出無論接頭哪個區(qū)域，鐵素體含量都隨著溫度的升高而增加，其中焊縫區(qū)金屬從750～1150℃鐵素體數(shù)量變化明顯，其主要原因是，隨著溫度的增加奧氏體重新轉(zhuǎn)變成鐵素體，同時σ相重新溶解到鐵素體中。