2205 双相不锈钢法兰的特点分析

　　2205双相不锈钢法兰最主要合金元素是Cr、Ni、Mo和N，其中Cr含量为22%。其化学成分见表(1)。Cr和Mo为增加铁素体含量，而Ni、N为奥氏体稳定元素，有些钢种还含有Mn、Cu、W等元素。Cr、Ni和Mo能够改进抗腐蚀性，在含氯化物的环境中抗点蚀及裂缝腐蚀的性能特别好。N是强化奥氏体形成元素，增加双相不锈钢法兰的耐点蚀和缝隙腐蚀的能力，氮可以延缓金属间隙的析出，降低双相不锈钢法兰中形成σ相的倾向[1]。

　　双相不锈钢法兰的力学性能与钢板的回火温度有关,回火温度越高,强度越低。回火温度为600 ℃时,屈服强度为400 MPa,抗拉强度为650 MPa。图2为2205双相不锈钢的金相组织(腐蚀剂30g K(OH) + 30g K3 Fe (CN)6 + 100ml H2O )，双相不锈钢的金相组织由α铁素体(黑色)和γ奥氏体(白色)二相组成,具有体积分数大体相等的特征[2]。

　　因此,双相不锈钢法兰兼有奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢的双重特征。与铁素体不锈钢相比,其韧性高,韧脆转变温度低,耐晶间腐蚀性能和焊接性能显著提高,同时保留了铁素体不锈钢导热系数高、膨胀系数小、具有超塑性等特性;而与奥氏体不锈钢相比，屈服强度和抗疲劳强度显著提高，约为奥氏体不锈钢的2倍，且耐晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等性能有明显改善。氮在强化2205双相不锈钢中起着重要的作用,但当氮的质量分数超过0. 2%时,由于氮的间隙固溶强化使得奥氏体的强度大于铁素体。增加铁素体的含量,会导致冲击韧性降低,也导致氮在铁素体中的析出,生成氮化铬,因为氮在铁素体中比在奥氏体中的溶解度低。冷加工能降低2205双相不锈钢的冲击韧性,提高韧脆转变温度。而在280——350 ℃区间过渡时效也会导致韧性降低。

　　双相不锈钢法兰埋弧焊试验

　　对于双相不锈钢法兰焊接，一般不需要进行焊前预热，因为预热会降低焊接热影响区的冷却速度，会导致双相不锈钢法兰析出金属脆性相，从而降低接头的韧性和耐蚀性。

　　焊接方法采用埋弧自动焊，直流反接，焊前清理焊接接头坡口附近的水分及油污等杂质，采用双面单道焊形式，待正面焊道焊接完成后，道层间温度低于 150℃，再翻身焊接背面焊道，其背面留根无须等离子清根处理，正面焊道的焊速较快，背面焊道的焊缝适当减慢，以增加熔深。