為了保證雙相不銹鋼與異種金屬焊接接頭的質(zhì)量，控制焊縫金屬的組織與性能，焊接前應(yīng)采用機械和化學(xué)清洗的方法對焊接坡口及其兩側(cè)各50mm范圍內(nèi)的氧化皮、油脂、灰塵、水和污染物等進行徹底清理。之后使用配置的酸液對坡口內(nèi)側(cè)進行必要的酸洗，以徹底消除污物和雜質(zhì)等對焊縫金屬的影響。焊接過程中對焊接區(qū)的保護非常重要，應(yīng)避免碳鋼、低熔點金屬或其它雜質(zhì)對雙相不銹鋼母材造成的污染。此外，在焊接過程中還應(yīng)采取措施以防止產(chǎn)生飛濺、弧擊、滲碳、局部過熱等。焊接時，材料表面的弧擊和起弧，是一個瞬間的高溫過程，加熱和冷卻速度很快，易造成材料表面顯微組織中鐵素體的含量增高，這種組織對裂紋和腐蝕很敏感，應(yīng)盡力避免，如果產(chǎn)生必須用細砂輪打磨去除。為了提高接頭的耐蝕性能，一般要求焊接材料中的氮含量較高，但會造成焊縫金屬的流動性變差，焊道不容易鋪開，因此，應(yīng)對可能影響焊接質(zhì)量的不規(guī)則或狹窄焊道部位進行打磨處理，防止產(chǎn)生未熔合等焊接缺陷。焊道之間的清理應(yīng)采用準(zhǔn)備好的不銹鋼工具，且不得將這些工具用于碳鋼材料的清理，焊接過程中還要注意保持工具本身的清潔。采用上述工藝焊接獲得了焊縫表面成形良好的焊接接頭，焊后對接頭焊縫進行外觀檢查，未發(fā)現(xiàn)有咬邊、裂紋等焊接缺陷。

 一、雙相不銹鋼機械性能檢測

      按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T228-2002《金屬拉伸試驗試樣》和GB/T 2651-2008《焊接接頭拉伸試驗方法》，將雙相不銹鋼母材及接頭試樣加工成標(biāo)準(zhǔn)的拉伸試樣，其中焊接接頭的焊縫位于試樣中心，拉伸試樣尺寸如圖所示。在CMT5105型萬能電子試驗機上進行接頭的拉伸強度實驗。測試條件為：加載速率8mm/min，加載載荷10kN。每種焊接工藝各取3個接頭試樣進行拉伸試驗，最后取其平均值作為接頭的抗拉強度。按照拉伸試樣的標(biāo)距長度，根據(jù)公式計算接頭的延伸率。

二、雙相不銹鋼硬度測試

     雙相不銹鋼硬度試驗是力學(xué)性能試驗中較簡單易行的一種試驗方法，由于待測定試樣的表面狀態(tài)直接影響到顯微硬度值，因此，對雙相不銹鋼接頭試件經(jīng)打磨拋光、腐蝕后立即進行顯微硬度測試，測試接頭的宏觀形貌如圖所示。測試方法為：采用HXS-1000A型顯微硬度計從“焊縫金屬—熱影響區(qū)—母材”依次測量接頭不同區(qū)域的顯微硬度，測試條件：負(fù)荷為100g，加載時間為15s。以熔合線為基準(zhǔn)，在兩側(cè)各取若干測量點，測量點之間的間隔約為50μm，分別測量母材、熱影響區(qū)及焊縫金屬區(qū)的顯微硬度，測試點的位置示意如圖中所示，每個點均測量3次，然后求其平均值。

三、雙相不銹鋼金相組織觀察

    對獲得的接頭進行磨制、拋光及腐蝕后制成金相試樣，采用MM6型光學(xué)金相顯微鏡觀察接頭各區(qū)域的金相組織變化。2205雙相不銹鋼母材、304奧氏體不銹鋼母材及焊縫金屬所用的腐蝕試劑為王水（HCl:HNO3 = 3:1），Q235A側(cè)用5%的硝酸酒精溶液侵蝕。

四、斷口掃描觀察及能譜分析 

    對拉伸試樣的斷口進行掃描觀察，分析其斷裂特征，并采用能譜儀（EDS）分析焊縫金屬中Cr、Ni等合金元素的含量，以評定其是否能滿足接頭的抗腐蝕性能要求，同時通過線掃描分析接頭304-WM界面及Q235A-WM各合金元素的分布規(guī)律。

五、X射線衍射物相分析

    采用D8 ADVANCE型X射線衍射儀（XRD）對接頭過渡層焊縫進行物相分析，確定焊縫金屬中的相結(jié)構(gòu)組成，以及檢測接頭中是否存在脆性相的析出等。

六、透射電鏡亞結(jié)構(gòu)觀察

    分別對焊縫金屬區(qū)按以下步驟制備透射電鏡試樣：用線切割方法切成厚度約200μm的薄片，薄片尺寸為20mm×2mm；依次用4號和5號砂紙將薄片研磨至厚度50μm左右；在焊縫金屬部位沖下數(shù)個直徑為Φ3mm的圓片，在TENPOL型雙噴減薄儀上制備薄膜樣品，電壓為75V，電解液為5%的高氯酸酒精溶液，溫度為-30 ~ -20℃，減薄成中間薄邊緣厚的穿孔薄片。最后采用FEI Tecnai G2型透射電鏡觀察分析焊縫金屬區(qū)的亞結(jié)構(gòu)。

七、接頭耐點蝕性能的測定

    分別采用失重法和電化學(xué)腐蝕法測定雙相不銹鋼焊縫金屬的耐點蝕性能。

   失重法：在腐蝕溶液中對接頭試件進行化學(xué)浸泡一定時間，通過測量腐蝕前后試件的質(zhì)量差，計算出腐蝕速率，并進行分析對比。

  電化學(xué)腐蝕法：采用三電極體系測量法對在各種工藝條件下所獲雙相不銹鋼接頭的焊縫進行標(biāo)準(zhǔn)腐蝕介質(zhì)中的抗點蝕性能評價（極化曲線測定），同時采用交流阻抗譜測試各試樣表面鈍化膜的阻抗，并將測試結(jié)果進行分析對比，以尋求試驗條件下具有最佳耐腐蝕性能的雙相不銹鋼焊接接頭。