中华不锈钢网媒体报道:双相不锈钢具有强度高，抗点腐蚀和缝隙腐蚀能力强及对应力腐蚀不敏感的优点，在大部分焊管机组采用普通圆柱蜗杆传动来生产薄壁不锈钢焊管装饰材料和普碳焊管。而要生产石油、化工、机械等行业所需的小口径相对壁厚较厚的不锈钢焊管，对双蜗轮减速机就提出了更高的要求。新型蜗杆传动一一圆弧齿蜗杆传动能较好地满足不锈钢工业焊管机组传动的要求。太钢（集团）不锈钢管有限公司在自行设计的四条连续成型焊管机组中，采用了圆弧齿蜗杆设计，取得了良好的效果1生产工业用不锈钢管对蜗杆传动减速机的要求在中心距不变的情况下，生产小口径厚壁不锈钢焊管要求蜗杆传动①满足成型不锈钢要有较大承载能力，较长寿命和较高传动效率；②在连续成型焊管机组中有12个成型机架，蜗杆不仅向90°方向的本机架传递动力，而且通过蜗杆联轴器向下一成型机架传递动力。要求蜗杆强度，特别是蜗杆喉径满足传动要求；③焊管机组上下轧辊都主动，单根蜗杆要和两个蜗轮啮合。减速机形式蜗杆双出头、双蜗轮；④不锈钢工业焊管焊接规范大，速度低，传动要求速比小，传动平稳，可带负载起动。
根据以上要求，圆弧齿蜗杆传动和普通圆柱蜗杆传动相比，承载能力提高50%~150%，传动效率提高8%~15%.在中心距确定的情况下，设计减速机时，最大限度考虑蜗杆喉径，满足带负载起动的要求2圆弧齿及圆弧齿蜗杆传动的特点圆弧齿蜗杆传动是指创成蜗杆螺旋面的车刀刃廓或盘形刀具（少轮）的轴面刃廓是一段圆弧，圆弧齿齿形曲线见，它的啮合条件为：蜗杆齿廓圆弧半径d满足全范成共轭条件：r不产生齿廓宏观干涉条件：r！b取大值做为它和普通直纹面圆柱蜗杆传动比较有如下几个特点2.1具有较大诱导曲率半径齿形切角线形式见圆弧齿蜗杆传动两共轭面之间为凸面与凹面切触=而普通圆柱蜗杆传动两共轭面为凸面切触（见）所以前者与后者相比诱导曲率半径大，这可以改善共轭面间的润滑状态和应力状态。
2.2有良好的接触线形状圆弧齿蜗杆传动其瞬时接触线形状有利于共轭齿面间液体动压油膜形成普通圆柱蜗杆传动接触线上各点处，接触线的切线和相对运动矢量的夹角Q―般都在0°20°之间，其面积约占理论啮合区的40%~50%左右。圆弧齿蜗杆传动的接触线Q角大都在40°75之间，并且占整个理论啮合区面积的60%左右。这是圆弧齿蜗杆传动之所以效率高、温升低、摩擦小、抗胶合能力强、承载能力大、工作平稳的主要原因。
在选择参数时借用原西德2323958专利，采用多齿数、大变径、小直径、小模数、小齿形角、小圆弧半径方案Z2=（35-由于蜗杆喉径是影响焊管机组传动功率的另一原因，在蜗4减速机设计中蜗杆蜗轮材料的选择根据常用蜗杆蜗轮使用材料，在设计焊管机组减速机时蜗太钢（集团）不锈钢管制品有限公司在1995年自行设计YC-70-89三种型号四条不锈钢焊管机组线，全部设计采用圆弧齿双蜗轮蜗杆双出头减速机通过几年的运行，到现在每条机组线已生产2000余吨小口径工业用不锈钢厚壁管，拆下蜗轮、蜗杆检验，无齿廓失真、齿厚减少、废屑和点蚀情况发生，也无局部擦伤、胶合出现它在其它设备条件基本不变情况下，通过提高蜗轮、蜗杆传动质量，大大提高了机组生产能力，使机组不仅能生产薄壁装饰管，而且可以生产管壁较厚的工业管，增大了机组适应范围。在石油天然气、化工和石油化工部门应用日渐增多。如聚丙烯装置中的干燥器汽蒸罐和旋风分离器就是由双相不锈钢制造的我国聚丙烯装置中使用的这类设备长期依赖进口。双相不锈钢生产和加工涉及复杂的冶金技术问题，世界先进国家为解决这些问题，经历了近半个世纪，至80年代后期才达到部分标准化的程度。美国焊接材料标准中首次列入双相不锈钢焊条和焊丝是在1992年和1993年，而且都仅有2个型号大连南海压力容器制造厂，自1997年起参加了中国石化工程公司组织的聚丙烯装置中双相不锈钢设备国产化工作，有机会从事双相不锈钢的加工和焊接，取得了一定经验，并于1999年1月完成了国内首台干燥器的制造任务1基本知识1.1双相不锈钢焊接性双相不锈钢焊接性较差，解决双相不锈钢的焊接，涉及两方面问题维持适当相比例双相不锈钢刚从液态凝固后的组织仅为铁素体相，奥氏体相是在随后冷却过程中逐渐形成的。焊接过程的冷却速度非常快，焊缝金属和热影响区奥氏体相含量不足，或铁素体相含量偏高是双相不锈钢焊接性问题之一防止有害相析出铁素体相在一定的高温范围内是不稳定的，能析出对韧性和抗腐蚀性有害的高铬碳化物氮化物金属间化合物相和二次奥氏体相解决双相不锈钢的焊接性问题，是通过控制焊接热输入量和调整焊缝金属化学成分这2条途径进行的焊接区域冷却过快不利于奥氏体相的形成目前焊接热输入量下限为5k/cm增大焊接热输入量和提高预热温度有利于奥氏体相的形成，但延长了焊接区在高温下的停留时间，又带来了脆性相析出的危险对焊接热输入量上限和层间温度的限制起初为15k/cm和150C，以后放宽到了25k/cm和250C.最近由于埋弧自动焊的应用，焊接热输入量提高到了单靠控制焊接热输入量还不能完全解决组织平衡和稳定的问题，尚需适当调整焊缝化学部分。目前焊接双相不锈钢的焊接材料都能保证熔敷金属的Ni含量比相应母材高4%，Ni元素有利于奥氏体相的形成1.2双相不锈钢焊接技术焊接方法焊接双相不锈钢推荐使用的焊接方法有：等离子焊（PAW）钨极气体保护焊15见本ma（GTAW）、熔化极气体保护焊（GMAW）药芯焊丝气体保护焊（FCAW）手工电弧焊（SMAW）和埋弧自动焊（SAW）电渣焊（ESW）只有带极堆焊的例子焊接填充材料焊接双相不锈钢的焊接填充材料有美国标准AWSA5.知1992和AWS人5.9-1993中的瓦2209-（瓦2553-（（焊条）和ER2209ER2553（焊丝）另外，外国几家著名的钢铁公司还生产几种非标准焊接材料，用来焊接含铬量为25%的超级双相不锈钢，其成分设计符合前面提到的原则保护气体双相不锈钢气体保护焊使用的保护气体主要有纯氩和氩与氮组成的混合气体。使用含氮的混合气体可防止焊缝表层氮的损失氮是很强的奥氏体形成元素，利于奥氏体相的形成，阻止脆性相析出，同时提高焊缝抗点腐蚀能力（PREN）但保护气体中加入氮会加速钨极烧损，影响电弧稳定，形成焊缝气子孔焊接工艺参数焊接双相不锈钢适用的规范参数随焊接方法不同而异，但热输入量应保持在前面提到的限定范围内2应用和实践2.1焊接规范参数定的目标产品是干燥器。这是1台直径2000mm（大端）和1600mm（小端），高度6250mm，体积11.5m3的容器。主体材料为UNSS31803双相不锈钢，壁厚8mm容器最低设计温度为-10C.根据干燥器的厚度和工厂实际条件，采用GTAW和SMAW这2种焊接方法根据前面提到的关于焊接双相不锈钢的基本知识，不难确定出焊接规范参数的合理范围，见表1，表中的母材为UNSS31803，还同时列出了意大利Comer公司WPS中的数据和瑞典Sandvik公司推荐的参数我国聚丙烯装置中双相不锈钢设备就是Comer公司提供的。
中华不锈钢网媒体报道:1焊接规范参数焊接方法填充材料保护气体电特性焊接电流电弧电压焊接速度热输入AWS规格分类号南海推荐值2.2焊接工艺评定试验寸为8mm和6mm表2和以后各表中冲击功的数2种焊接方法及其组合评定试验结果见表2试验据，都是把从这样的非标准小试样上得到的测量值按使用母材厚10mm，加工出的冲击试样沿缺口方向尺比例关系转换成标准试样上的数值表2焊接工艺评定试验结果焊接方法坡口形式抗拉强度/M弯曲角度/（。）冲击试验（冲击功/焊缝侧向膨胀量/mm焊缝E合格标准V，单面焊V，背面清根双面焊V，单面焊2.3评定结果分析及技术安全性（1）强度评定试验中所得焊接接头抗拉强度都不低于800MPa，远高于母材标准下限620MPa，且都断于母材。这与Comer公司PQR中的数据和其他资料中的试验结果处于相同水平，见表3表3Comer公司PQR中的强度值焊接方法试样厚度/mm抗拉强度/MPa断裂部位母材母材母材（2）塑性焊接接头的塑性用弯曲试验来评定评定试验除按ASME规范，用直径4倍于弯曲试样厚度的压头试验外（d=4，还用3倍于试样厚度的压头（d=3a）进行了试验2种情况下，无论双面焊，还是单面焊试样，弯曲到180后，试样表面都未1注（b）中的公式计算，在4a和3时，试样外侧纤维达到的伸长率分别为20%和25%，说明焊缝或焊接接头的塑性达到了与母材相同的水平韧性从表2的评定试验结果可看出，氩弧焊焊缝金属和氩弧焊与手工电弧焊焊接试板热影响区的冲击功，及侧向膨胀量都远高于ASME标准规定的合格标准但手工电弧焊焊缝金属的冲击韧度却低得多，尤其侧向膨胀量仅稍高于0.38mm的合格标准考虑到UNSS31803这种材料完全可能在更低的温度下使用，所以又在-40C的温度下进行了手工电弧焊焊缝金属的冲击试验，试验结果见表4表中同时列出了Comer公司PQR中的数据和外国2种焊条说明书中的数据。比较这些资料提供的数据不难看出，焊接工艺评定中测得的数据和外国资料中的数据处在同一水平上而且在-40C的温度下，仍然能够保持在ASME规范要求的合格水平上另外还进行了焊接热输入量对手工电弧焊焊缝金属冲击韧度影响的试验，试验条件及结果见表5试验中用改变焊条直径和施焊技术（直线或摆动）的办法得到不同的焊接热输入量。这些改变基本上与实际生产中可能出现的情况相同试验结果证明，在这些变化范围内，焊缝金属的冲击韧度变化不大，都表4不同试验温度下焊缝金属（SMAW）的冲击韧度冲击功/侧向膨胀量/mm南海试验温度为-45表5焊接热输入量对SMAW焊缝金属冲击韧度影响试验编组焊条直径焊接电流电弧电压焊接速度施焊技术热输入量冲击功侧胀量冲击功侧胀量//mm冲击功侧胀量/直线摆动保持在合格范围之内。
1焊接工艺评定（1）坡口加工检查按文选择焊缝坡口形式，见和不锈复合钢板的坡口加工可采用机械冷加工或等离子及氧乙炔热切割。采用等离子切割时要求复层应朝上，用氧乙炔切割时复层应朝下。要求加工后坡口表面光滑，不得有裂纹和分层手工电弧焊焊缝显微组织（焊后状态X钨极氩弧焊焊缝显微组织（焊后状态X100）2.4干燥器试制据上述评定和试验结果，开展了干燥器试制除直径2000mm的封头上1条拼接焊缝全用手工电弧焊双面焊婧根）外，其佘焊缝都氩弧焊打底，手工电弧焊单面焊技术封头赃成型后检验未发现问题焊缝射线检验结果和产品试板性能也都符合腧要求3结语通过试验和试制工作，掌握了双相不锈钢的焊接技术首台干燥器的焊接质量达到了国外相同水平双相不锈钢设备完全可以立足国内制造手工电弧焊焊缝显微组织（焊后固溶X100）5（法）SAF公司。双相和超双相不锈钢IR.中华不锈钢网媒体报道
