不锈钢双面双弧焊接工艺技术研究(3)
1.2.2 不锈钢的焊接缺陷
不锈钢的焊接缺陷主要表现在以下几个方面:高温裂纹，低温裂纹，焊接接头的韧性的下降，δ相脆化，475℃脆化等。
1.2.3 不锈钢缺陷的防止措施
铁素体不锈钢：
（1）铁素体不锈钢室温韧性差，因此要预热焊接
（2）采用较小的热输入量焊接，即采用小直径焊条，低焊接电源，窄焊道技术，多层多道，控制层间温度
（3）不锈钢在结束焊接需要进行的热处理要严格控制，进行热处理是要将不锈钢的晶粒变得更细小，将晶间腐蚀减小到比较低的限度，不要产生475℃脆化现象。
马氏体不锈钢：
为了避免裂纹及改善焊接接头力学性能，马氏体不锈钢焊接时应采取预热，后热和焊后立即高温回火等措施。
铁素体——奥氏体双相不锈钢：
双相不锈钢在焊接过程中对于冷裂纹与热裂纹的敏感性一般十分小，因此焊前可以不进行预热措施，焊后不需要热处理，要准确取到适宜的相比例，和减少脆化相在其中的析出，从而要适宜的焊接时的热量输入，还有其中的层间温度需要精确掌握。
1.2.4 氮在钢中的作用机理
氮元素不单使奥氏体不锈钢的强度上升了，而且使不锈钢对腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀的抗性提高。镍基合金的抵抗点蚀、缝隙腐蚀还有一些其他的腐蚀性能非常好，氮如果在一些不锈钢中的含量比较高时也可以得到这些性能，比如超级高氮不锈钢[4]，这种不锈钢的组织主要是奥氏体。贫铬是导致奥氏体不锈钢发生一些缺陷的主要原因，比如发生晶间腐蚀, 它的作用原理是晶界区杂质元素偏聚在一起[5]。在含碳量很低的奥氏体不锈钢中如果加入氮元素，可以提高该奥氏体不锈钢的晶间耐腐蚀性能, 氮在其中作用的原理是影响奥氏体不锈钢在沉淀时碳化铬的析出, 从而使晶界中的铬的含量上升。而且由于氮的加入，钢中晶界原来偏聚的磷会受到抑制，使钢对不是敏化状态的晶间的腐蚀的抗性得到提升[ 6]A.P.Tschiptschin[7]大致得到了氮在钢中的作用，下面举出了氮提升钢的抗腐蚀性能的原理：
（1）因为溶解在外表左右的氮，并且构成正离子, 该金属的外界面发生点蚀的地方的PH值上升, 使这处外界面发生钝化现象；
（2）因为氧一氮化物薄膜的成形起的一定的保护作用与铬元素在晶界偏聚导致外表面的钝化层变的更强；
（3）当钢中的硝酸根出现后，可以加强抗局部防腐蚀，同理亚硝酸根也有这个作用；
（4）降低了高碳与高铬的化合物于钢中基体中的形核率和与长大速度。
因此在不锈钢双面双弧焊接时在保护气氩气中混入氮气，研究不锈钢中氮气加入后，焊后钢的强度，韧性等的改变，研究氮气与氩气适宜比例，得到合适的焊接参数。
1.3 不锈钢常用焊接方法
1.3.1 焊条手工电弧焊
奥氏体不锈钢，焊条手工电弧焊对于大多数各种类的不锈钢都能焊接，而且几乎每种奥氏体不锈钢都有合适种类的焊条搭配，这种焊接方法已经发展的十分成熟。虽然焊接时，焊工操作方便、灵活、焊接位置不受限制，焊条的种类齐全。但是因为其焊接方法的限制，导致焊接生产率低下，焊接人员的劳动强度很高，而且还有各种缺陷，使它的经济性较低。焊的板一般厚度大于1.5mm，在焊接薄板时，这种焊接方法不会轻易焊透，而且焊后的余高较大，因此由于生产率低，对焊工技术要求高等原因在工业大规模生产中已经不再常见。
1.3.2 钨极氩弧焊
钨极氩弧焊是最适合奥氏体不锈钢焊接的焊接手段，它比较宜板厚3mm以内的薄板焊接，它具备了很多焊条手工焊所没有的优点，同时也存在一些缺点。但是在焊接薄板时，焊条手工电弧焊会有余高，焊后质量不尽人意；当对薄板或者薄管实施对接焊时，手工焊接一般不能实施。钨极氩弧焊不仅有上述优点，而且在焊接时一般是不进行填丝，就能实现自熔焊的，当板的厚度很小时，可以应用双TIG对接接头，同时采取I形坡口，这种坡口可以不留缝隙，就可以达到自熔效果，这时的焊缝质量可以达到预期效果。当有要求时，可以应用将接头卷边来降低装配的困难，同时这是手工焊接不能做到的。钨氩弧焊焊接时，它的焊接热量较常规焊接低，这种奥氏体不锈钢的焊接，当薄板焊接时，电弧非常稳定，这种焊接方式也不会被熔滴过渡的影响，在需要时可以向焊缝中填充焊丝。因为钨电极流经的电流十分有限，焊板在焊接开始前就需要对其进行表面仔细的清理，厚板的焊接受到影响。
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