手持式激光焊机不锈钢水槽及圆管加工

手持式激光焊机电光转换效率高，光束质量有限，焊接速度快。激光焊机应用广泛，包括不锈钢、铝、铜、碳钢、铁、阀门、传感器、不锈钢水槽、金属管件、不锈钢圆管和三通管。

手持操作可以焊接工件的任何部分和任何角度。适用于拼接焊接、叠加焊接、内外角焊接、弧焊、不规则焊接等。整套设备功能强，适用于各种工作环境，具有激光安全操作保护功能，操作简单。

突破工件形状和加工限制小，焊点小，热影响面积小。无需设置焊接工作台，占用空间小，加工灵活，焊接速度快，可移动远程工作，操作简单。焊接速度快，加工范围广，激光焊接能量集中焊缝平整，减少后续抛光工艺。

焊缝牢固光滑，可焊接不同材料，特别适用于薄板自熔焊接，焊缝美观，焊接后无变形，背面无痕迹。操作简单，焊接速度快，采用冶金工具定位，焊接移动快。机械系统结构灵活，适应性强。激光头可旋转数控工作，适用于各种产品的焊接。

双相不锈钢的选择和加工制造注意事项

双相不锈钢的加工制造并不难，但不同

这是2205双相不锈钢等温沉淀曲线，1050°C(1920?F)退火(同时给出2304和2507双相不锈钢σ与氮化物沉淀曲线相比)。

所以必须

控制加热过程，降低形成二次相的风险；

开发适用的焊接、成型、加工和热处理工艺；

双相不锈钢的使用温度限制在-40℃~315℃。

常见的注意事项

避免长时间处理σ相形成的温度范围

必须避免双相不锈钢的生产和加工σ相的形成。尽量缩短暴露在临界温度范围内的时间。需要注意的是：

多次焊接的热输入；

修补焊接前焊接部位；

轧钢厂在固溶退火过程中保持快速冷却。

一个例子

2.5寸厚的2507双相不锈钢管板与碳钢管壳焊接，焊缝热影响区出现裂纹。裂纹仅发生在2507双相不锈钢一侧，明显出现σ分析的部分，而σ它出现在2507年的母材上，与焊接无关。设备从未使用过。进一步调查发现，固溶退火水淬火时喷嘴堵塞，导致冷却不均匀σ沉淀在管板上。

避免冷却速度过快导致铁素体过多

鉴定试验按ASTMA923进行

奥氏体相和铁素体相的百分比

最高使用温度控制在≤315°C6

使用阴极保护时，注意避免氢脆经常被忽视的注意事项

焊接回火的颜色应仔细去除

焊接回火色的主要成分是铬氧化物，下面是贫铬层，如下图所示。

双相不锈钢的耐腐蚀性主要来自铬，尤其是经济型品牌，因此回火色的存在(或清除不当)会大大降低不锈钢的局部耐腐蚀性。

经济型双相不锈钢，点蚀只出现在未去除焊接回火色的地方，其它部位不受影响。

样品清洗前有回火色区域，腐蚀严重

双相不锈钢的局部腐蚀往往是奥氏体相或铁素体相的选择性腐蚀，会导致腐蚀迅速蔓延，渗透更深。

当经济型双相不锈钢被氯离子腐蚀时，铁素体会选择性浸出，导致腐蚀迅速扩散

经济双相不锈钢氮化物的沉淀

经济型双相不锈钢不易发生σ相和χ由于碳化物和氮化物的沉淀，相等金属间相的沉淀会降低韧性和耐腐蚀性。从TTT曲线可以看出，LDX2101双相不锈钢在700℃的短时间内失去韧性。

曲线冲击强度下降50%

600–耐腐蚀性和韧性大大降低的主要原因是铁素体相中的氮化物沉淀。

下图显示了LDX2101在不同时效温度下室温冲击功率下降与时效时间的关系

测试溶液为5?Cl3 1%NaNO3，试样暴露24小时，耐腐蚀性下降如下图所示。

NaOH浸蚀后的双相不锈钢LDX2101显微组织如下图所示：

由此可见，氮化物沉淀和性能损失的样品，NaOH侵蚀后的金相组织(图B和图C)看起来与固溶退火的金相组织非常相似，很难通过NaOH侵蚀找到氮化物沉淀。

草酸浸蚀是揭示氮化物是否存在的首选方法

双相不锈钢LDX2101草酸浸蚀的显微组织如下图所示：

草酸侵蚀法是发现材料中是否有氮化物沉淀的最佳方法。在这里，氮化物表现为铁素体细小的黑色沉淀物。ASTMA1084标准可作为确定材料中是否有不可接受的氮化物沉淀的鉴定标准。

应变集中在双相不锈钢焊缝上

双相不锈钢焊缝的强度和加工硬化系数低于母材，导致焊后冷成型过程中应变集中。例如，自熔焊缝的氮含量低于母材，导致加工硬化系数不同。

一个例子

经济型双相不锈钢试样，ASTMA790，焊管，自熔焊缝位于标距长度的中心，经固溶退火处理后，进行拉伸试验。

样品在焊缝处断裂，机械性能试验结果显示强度足够，但延伸率仅为18%，标准规定最低值为30%。机械性能试验结果如下表所示:

断裂样品的金相检查显示，拉伸样品的焊缝断裂，断裂处有大量塑性变形的再结晶金相组织。焊缝无有害二次相沉淀和明显韧性断裂，断裂样品断面收缩率为38%。延伸率降低是由于应变集中在窄焊缝上，导致2英寸标距长度延伸率低，断面收缩率高。

为避免此类问题：

1)应在保护气体中添加N，使焊缝与母材N含量和加工硬化系数相匹配；

2)选用与母材加工硬化性能相似的填充金属(氮、镍含量相似)

机械性能的不一致会导致焊后冷成型过程中延展性的意外过载。经济型双相不锈钢、冷轧产品等高氮高强度双相不锈钢品牌最容易发生应变集中。

一个例子:经济型双相不锈钢液压成型封头失效

液压成型前，经济型双相不锈钢冷轧板采用2209填充金属进行GTAW焊接，2209填充金属的加工硬化系数低于S32101母材。在密封头的冷成型中，经济型双相不锈钢液压成型密封头在焊缝处韧性撕裂，因为应变集中在焊缝上。

激光切割应注意应用场合

激光切割的特点：

精确聚焦激光束，切割质量高，速度快；

低热量输入；

冷却速度很快；

热影响区狭窄，铁素体含量高；

可能会降低切边的耐腐蚀性。

耐腐蚀试验：

S32101双相不锈钢试样按ASTMA1084试验方法C采用5?试验Cl3/1%Nano3溶液，暴露24小时。结果如下表所示，原切边的腐蚀率明显高于修磨切边。

氯化物在蒸发条件下的应力腐蚀开裂

由于其良好的耐氯离子应力腐蚀性能，经常使用双相不锈钢。双相不锈钢在完全浸泡的情况下具有很好的耐氯化物腐蚀性，但下图中的氯化物SCC阈值仅适用于浸泡条件。在蒸发条件下，开裂的温度阈值大大降低。

氯化物SCC阈值(全浸没、中性pH值、简单盐溶液)

由于许多盐具有吸湿特性，如Mgcl2、Cacl2和Fecl3，在高于潮解点的相对湿度下形成浓缩盐溶液，蒸发状态导致氯化物应力腐蚀开裂，远低于完全浸没状态下不锈钢开裂的温度阈值。在恶劣的海水蒸发条件下，报告显示22%和25%的Cr双相钢为70%°C即开裂。

一个例子

2304U型弯头样品，应力表面有MgCl2液滴，如图所示：

试样在40℃、在相对湿度50%的环境下暴露10周，Mgcl2液滴出现裂纹，如图所示

当裂纹出现时，SCC的阈值温度远低于全浸没状态。选择不锈钢时，必须考虑蒸发条件和吸湿盐沉积物的可能性；当相对湿度达到或略高于潮解点时，吸湿盐会形成强腐蚀性盐溶液，导致SCC温度远低于全浸没状态下SCC的阈值温度；当温度高于反应材料的露点时，吸湿盐会产生稳定的盐溶液；服务环境必须低于潮解点，使盐干燥，无水溶液腐蚀。

去除焊缝回火色；

避免经济型双相不锈钢氮化物沉淀；

避免在强腐蚀性环境中使用激光切割表面；

焊后冷成型的应用应避免焊缝与母材强度和加工硬化率不匹配；

氯化物应力腐蚀在蒸发条件下的温度阈值很低。

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