2205双相不锈钢在制药及生物技术领域的应用

发布时间：2022-03-19 14:52:33

加工特性：2205双相不锈钢的加工制作在许多方面与316L是类似的，但是仍存在一些重要差异。冷成形加工操作必须考虑到双相不锈钢较高的强度和较高的加工硬化特性。成形设备可能要求具备更高的负荷能力，而且在成形操作中，2205不锈钢将会表现出比标准奥氏体不锈钢牌号更高的回弹。2205双相不锈钢较高的强度使其比316L更难进行切削加工。

2205双相不锈钢的焊接可以采用316L不锈钢的焊接方法。但是，必须对热输入量和层间温度进行严格控制，以保持所希望的奥氏体－铁素体相比例，并避免有害金属间相的析出。焊接用气内含有少量的氮气有助于避免这些问题。在进行双相不锈钢焊接工艺评定时，常用的方法是采用铁素体测定仪或通过金相检验来评估奥氏体－铁素体比率。通常采用ASTM A 923试验方法验证是否存在有害金属间相。

推荐的焊缝填充金属为ER2209 (UNS S39209，EN 1600)，只有在焊接之后能够进行焊缝固溶退火处理以恢复耐腐蚀性的情况下，才采用不使用填充金属的自熔焊。进行固溶退火处理时，将部件加热到至少1040°C的温度，然后快速冷却。

双相不锈钢如2205的熔透性和流动性比316L不锈钢差，所以焊接速度较慢。因为2205双相不锈钢熔透性差，所以需要修改接头的形状。2205双相不锈钢需要比316L不锈钢更宽的坡口角度、更大的根部间隙和更小的钝边，以便获得完全熔透的焊缝。

如果焊接设备允许使用填充焊丝，则采用2209填充焊丝可进行2205不锈钢管的轨道焊接。也可以不用填充焊丝，而使用成分适当地过合金化的自耗嵌块。表3汇总了焊接2205双相不锈钢管道所使用的嵌块材料。

双相不锈钢的电解抛光

许多制药和生物科技应用都要求与产品接触的表面经过电解抛光处理。因此，能够提供高质量电解抛光表面的能力就成为了一项重要的材料特性。2205双相不锈钢可以电解抛光至0.38微米或更高的光洁度，这样的光洁度满足或超过了ASME BPE标准对电解抛光表面的表面光洁度要求。尽管2205双相不锈钢能够轻易满足制药和生物科技行业对表面光洁度的要求，但经电解抛光的2205不锈钢表面并不像电解抛光后316L不锈钢表面那样光亮。这种差异是因为在电解抛光过程中，铁素体相比奥氏体相的金属溶解率略高。

标准规范和质量控制标准

很多行业和国家标准都包含了2205双相不锈钢。ASTM A 240标准目前列出了2205双相不锈钢的两种牌号S31803和S32205。S32205的铬、钼和氮最低含量要求稍微高一些，但仍然在S31803的化学成份范围内。开发这个牌号的目的，是为了解决某些S31803焊缝热影响区（HAZ）潜在的耐腐蚀性和韧性损失的问题。因此，推荐用户指定S32205牌号。如果要求使用S31803，有些时候是因为此牌号包含在ASME标准当中，用户应当要求所有S31803牌号的化学成份也满足S32205牌号的成分要求，以便性能保持一致。