与普通的双相不锈钢相比,SAF2507超级双相不锈钢中的Cr、Mo、N元素含量更高,同时碳含量含量更低,其PREN指数大于40,具有优异的耐点蚀、耐缝隙腐蚀及耐氯化物腐蚀性能,而且机械强度也很高,广泛应用于船舶制造业、海洋油气田开采、海水淡化和海底管道铺设等高耐蚀性和高强度需求的服役环境中。从国内外的研究来看,焊接热影响区(HAZ)通常是焊接接头中最薄弱的区域。这一区域非常狭小,一般的焊接方法并不能对该区域的组织性能进行准确地评价,而焊接热模拟试验却为该区域组织性能的研究提供了良好的技术手段。为此,本课题采用热模拟法模拟焊接热循环过程,探讨了不同工艺参数对SAF2507焊接热影响区组织演变、耐蚀性以及力学性能的影响规律,并采用焊条电弧焊试验进行佐证,结果表明,焊接热模拟试验可以为实际焊接生产提供理论指导。首先,本课题通过对SAF2507进行单道热模拟试验,研究了冷却时间t12/8对SAF2507焊接热影响区的组织转变、相比例、析出相、耐蚀性及力学性能的影响规律。结果表明,随着冷却时间t12/8的增加,热影响区组织中铁素体向奥氏体转变的更加充分,奥氏体含量进一步增加且逐渐变得粗大,显微硬度在减小,冲击值在增大,耐蚀性先升高后降低。当冷却时间t12/8在34s时,热影响区的组织较为细小,双相比例合适,没有金属间相析出,耐蚀性较好,其对应的热输入为1.696kJ/mm,可以为实际生产提供理论支持。其次,本课题通过对SAF2507进行多道焊热模拟试验,研究了层间温度对SAF2507焊接热影响区组织转变、相比例、析出相、耐蚀性及力学性能的影响规律。结果表明:当层间温度在150~250℃范围时,随着层间温度的增加,热影响区中的铁素体(α)含量不断减少,而奥氏体(γ)含量不断增多,显微硬度在减小,冲击值在增大,而且耐蚀性也逐渐下降;当层间温度升高到300℃时,有大量σ相析出,其硬度反而增大,冲击值减小,耐蚀性进一步下降。最后,在热模拟试验基础之上进行了焊条电弧焊(SMAW)表面堆焊试验。结果表明,热输入比较接近时,热影响区的双相组织与热模拟后的组织相似且耐蚀性也相近。本课题对SAF2507超级双相不锈钢进行了焊接热模拟试验和实际焊条电弧焊表面堆焊试验。对比各焊接工艺参数,综合结果表明:单道焊时,冷却速度t12/8为34s(对应的热输入为1.696kJ/mm)时焊接热影响区的耐蚀性和力学性能均较为优越;多道焊时,层间温度为150℃时热影响区的耐蚀性和力学性能均较为优越;实际焊条电弧焊表面堆焊试验表明,热模拟试验可以为实际焊接生产提供理论指导。