ASME SA240-S32101双相不锈钢薄孔板筒体是环保行业TSA预净化器的核心部件,在空气净化设备行业具有广泛应用前景。N合金化技术使现代双相不锈钢的焊接性得到了一些改善,然而,同通常的奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢在焊接方面还存在较多的问题,其中突出的问题是热循环过程对焊接接头显微组织及其韧塑性以及耐腐蚀性的影响。同时,双相不锈钢薄孔板筒体的焊接在工程制造中存在以下难点:1.存在气孔、裂纹等焊接缺陷;2.薄孔板筒体圆度容易超差;3.焊接质量和制造效率较低。该双相不锈钢薄孔板筒体作为TSA预净化器项目中的关键部件,最开始在南美某国制造,但由于焊接质量和制造效率等问题达不到北美用户要求,而转到中国制造,NAMAG第一个S32101双相不锈钢薄孔板筒节也是因为焊缝裂纹缺陷和生产效率低等原因而困难重重。本文主要进行了以下几方面的研究:1.研究了进口美标新材料ASME SA240-S32101双相不锈钢及其薄孔板筒体新结构的特点与应用,从母材化学成分、微观组织、焊接过程相组织转变等方面分析了其焊接性;2.采用国产化美标新焊材E2209T0-1药芯焊丝的FCAW焊接方法进行新工艺试验:改进了单面V型坡口、设置了新的焊接参数匹配及合适的热输入量等,并按标准进行检测,结果表明:按新工艺施焊焊接接头各项力学性能均有所提升;3.设计了新型焊接接地装置,可以有效提高焊接质量和生产效率;设计制作了新型撑圆法兰工装从而解决了大直径薄孔板筒体圆度问题;设计制作了可水平及竖直移动的外纵缝外环缝新型操作平台可进一步提高生产效率。按新工艺施焊产品质量提升81%、生产效率提升133%;4.首次制定了 ASME SA240-S32101双相不锈钢薄孔板筒体的高效焊接工艺,解决了其焊接缺陷和薄孔板筒体圆度等问题,填补了 S32101双相不锈钢薄孔板筒体焊接工艺研究及产品焊接的国内空白,并初步探索了其产业化。工艺评定实验和产品焊接结果表明,设计合适的坡口、选择相匹配的焊材、采取恰当的工艺措施、控制好焊接要素以及制备适当的工装夹具,最终ASME SA240-S32101双相不锈钢薄孔板能够焊接出优良的焊缝并制成圆度达标的筒体,达到满意效果。通过工艺试验及产品焊接总结,首次得出了新工艺焊接参数之间的关系新公式;5.最后提出了进一步提升双相不锈钢薄孔板筒体的焊接质量和生产效率的研究方向及展望。