浙江至德鋼業(yè)有限公司根據(jù)近幾年國內(nèi)外對SAF2507不銹鋼管焊接方面的研究成果，將不同的焊接方法與焊接工藝參數(shù)對SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼材料組織、力學(xué)性能和耐腐蝕性能等方面的影響進(jìn)行了綜述，以期能為以后更加深入地研究提供一定的指導(dǎo)作用。超級(jí)雙相不銹鋼是雙相不銹鋼中PRE指數(shù)大于40的一類鋼種，由于其超低的含碳量、良好的相比例以及較高的合金元素含量，從而具備優(yōu)良的機(jī)械性能和耐氯化物腐蝕性，因此在船舶制造、海洋油氣田開采、海底管道鋪設(shè)和海水淡化等高強(qiáng)度和高耐蝕性需求的領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。SAF2507作為超級(jí)雙相不銹鋼中的典型鋼種，應(yīng)用越來越廣泛，因此，研究SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼不同的焊接方法、焊接工藝參數(shù)對力學(xué)性能和耐蝕性能的影響，可以更好地指導(dǎo)應(yīng)用于實(shí)踐。

 針對SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼焊接技術(shù)，國內(nèi)外許多專家學(xué)者已經(jīng)做了豐富的研究。如至德鋼業(yè)研究了UNSS32750超級(jí)雙相不銹鋼GTAW的最優(yōu)工藝參數(shù)及其最優(yōu)參數(shù)下的組織、力學(xué)性能；對UNSS32750超級(jí)雙相不銹鋼不同電子束焊接參數(shù)和GTAW采用不同焊絲時(shí)的多道焊焊接接頭進(jìn)行了組織觀察、沖擊試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)研究；研究了S32750模擬多道焊熱影響區(qū)中初始和晶粒內(nèi)γ2與Cr2N之間的關(guān)系；研究了N2對SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼GTAW焊接接頭微觀組織、硬度和韌性的影響規(guī)律；研究了不同峰值溫度對模擬焊接熱影響區(qū)微觀組織的影響規(guī)律。國內(nèi)對于SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼焊接方面的研究始于21世紀(jì)初，雖然獲得了一定的實(shí)驗(yàn)成果，但是對于其在極端環(huán)境中的腐蝕與失效機(jī)理研究仍然處于初期階段。

一、焊后熱處理

 在實(shí)際應(yīng)用中，大量的大型工業(yè)制品和儀器設(shè)備都會(huì)使用到SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼與其它種類金屬之間的焊接構(gòu)件，這樣不但能得到優(yōu)良的工業(yè)結(jié)構(gòu)，還可以提高材料的綜合利用率，降低成本。而異種材料的焊接性主要取決于兩種材料的表面狀態(tài)、物理性和冶金相容性等，這些性能差異越大，焊接性能就越差。一般而言，異種鋼的焊接比較困難，接頭會(huì)產(chǎn)生化學(xué)成分、組織、應(yīng)力場分布和性能不均勻。

 在國內(nèi)，浙江至德鋼業(yè)有限公司對SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼與321（0Cr18Ni9Ti）奧氏體不銹鋼異種金屬焊接接頭的相組織分布以及組織形態(tài)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果表明：異種金屬焊接接頭中的相分布隨不同位置變化較大，兩側(cè)熱影響區(qū)中鐵素體的體積含量在55%～65%之間，而焊縫之間的影響區(qū)中鐵素體體積含量一般在50%～60%。雖然從理論上得到的焊接接頭處的相比例對耐蝕性比較理想，但沒有進(jìn)一步采取電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)對焊接接頭的耐蝕性能做出實(shí)際分析。

 在國外，研究了不同熱輸入下UNSS32750與APIX-65異種鋼GTAW焊接接頭的力學(xué)性能與組織變化，結(jié)果表明：熱輸入越大，鐵素體含量越少；在較低熱輸入情況下，HSLA一側(cè)的熱影響區(qū)組織為貝氏體與鐵素體，而在較高熱輸入情況下，HSLA一側(cè)的熱影響區(qū)組織為珠光體與鐵素體。沖擊試驗(yàn)表明：在較低熱輸入情況下是脆性斷裂；而在較高熱輸入情況下接頭強(qiáng)度比母材高。研究了UNSS31603與UNSS32750異種鋼之間的攪拌摩擦焊焊接工藝，當(dāng)轉(zhuǎn)速為150～200r/min時(shí)，外觀良好且沒有任何缺陷，攪拌區(qū)的底部、中部和頂部均有α與γ兩相組成，但不同區(qū)域的晶粒尺寸大小不同，雙相不銹鋼中α相晶粒比靠近攪拌區(qū)的γ不銹鋼中的α相晶粒大，這可以用α與γ再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋；由于α在γ中的溶（分）解，γ不銹鋼中靠近攪拌區(qū)的α相含量降低，整個(gè)焊接接頭中沒有發(fā)現(xiàn)其它相的存在，而最佳的焊接參數(shù)為200r/min和100mm/min。對UNSS31803與UNSS32750分別進(jìn)行了光纖激光焊接和等離子焊接，對各焊接接頭進(jìn)行了不同溫度下的沖擊試驗(yàn)（-60～20℃），針對橫截面做了宏觀、微觀組織觀察，并對α相的含量以及焊縫硬度進(jìn)行了測量，結(jié)果表明：UNSS31803與UNSS32750等離子焊接接頭的韌性均比光纖激光焊接接頭的韌性較好，這歸因于等離子焊良好的熱輸入?yún)?shù)使其接頭的雙相體積比例接近于1:1。

二、結(jié)語

 縱觀國內(nèi)外對SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼焊接技術(shù)的研究，對焊接工藝和力學(xué)性能的研究較多，而對接頭耐蝕性的研究相對較少，尤其是在極端服役環(huán)境中的耐蝕性研究。國內(nèi)外相比較而言，國內(nèi)側(cè)重于研究SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼的焊接工藝以及焊接接頭的力學(xué)性能，焊接方法與參數(shù)選擇比較單一，表征手段俗套，而且很多實(shí)驗(yàn)都重復(fù)與套用，沒有新穎性；國外對SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼的研究比較靈活和深入，耐蝕性研究較多、針對性較強(qiáng)，而且多側(cè)重于在微觀組織和機(jī)理上解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果。

 然而，由于在實(shí)驗(yàn)室很難模擬實(shí)際環(huán)境的腐蝕條件，國內(nèi)外對SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼焊接接頭在諸如海水淡化、煙氣脫硫、濱海電站和深海油氣開采等典型極端環(huán)境中的服役行為研究少之又少，對其腐蝕演化行為和失效機(jī)理更是不甚了解，因此，下一步的研究重點(diǎn)應(yīng)該放在實(shí)際服役環(huán)境機(jī)理的研究之上。