双相不锈钢是近几年发展比较快的一种新型不锈钢材料，在性能上兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点。S31803属于第二代双相不锈钢，它是一种含氮的超低碳不锈钢，因其优良的力学性能和耐腐蚀性能被广泛应用于石油、化工等领域中，因此对S31803双相钢焊接性的研究具有重要的意义。
实验所用板材为山西太钢不锈钢股份有限公司生产的S31803板材，其化学成分(质量分数，%)为：0.019C，0.72Si，1.290Mn，0.027P，0.001S，21.53Cr，5.19Ni，0.15Cu，0.161N，3.05Mo；其力学性能为：σs=555MPa，σb=770MPa，δ≥235%，硬度为235HB；将其加工成100mm×300mm×20mm的试板。S31803双相不锈钢要求全熔透，由于板材较厚(20mm)，因此实验中采用X型坡口，为保证焊接坡口的质量，选用机械加工的方法进行坡口的制备。
试验采用钨极氩弧焊(GTAW)进行焊接，选用的焊条以及焊丝均为ER2209；使用Ar+2%N2作保护气体，避免表面层焊缝金属的N损失，促进焊缝中奥氏体的生成；背面采用纯氮气保护。本焊缝采用多层多道焊，层间温度选择要低于100℃。为保证焊接质量，控制焊缝金属的组织、性能，焊接前，应采用机械和化学清洗的方法，对焊接坡口及其两侧各50mm范围内的氧化皮、油脂、灰尘、水和污染物等进行彻底清理。焊接前，使用配置的酸液对坡口内侧进行必要的酸洗，彻底消除杂质等对焊缝金属的影响。焊接完成以后，立即使用专用的不锈钢丝刷趁热擦刷焊道表面，消除焊缝表面的氧化色，以防止双相不锈钢耐腐蚀性能的下降。
为研究固溶处理对焊接试件力学性能的影响，将部分焊件进行后固溶处理。将焊接试件加热到1050℃，保温0.5h，在1050～600℃缓慢冷却，600℃以后快速冷却。
研究发现，无论是否经过固溶处理，焊缝中的硬度总是最高，而热影响区的硬度总是最低。但经固溶处理的接头各区的硬度均要高于未经过固溶处理的接头。1050℃保温水冷处理后可以促进奥氏体的析出，同时消除脆性有害相，所以经过固溶处理的焊接试件的抗冲击性能要高于没有经过固溶处理的焊接试件。固溶处理抗拉强度高，不固溶处理试件焊缝中第三相的存在使其硬度降低。（榕霖）


备注：数据仅供参考，不作为投资依据。