某油田建設集團油建公司承建新疆集氣管線工程,材質采用瑞典進口雙相不銹鋼管材為SAF2205(相當我國標準牌號022Cr22Ni5Mo3N),管線規格為ф33.4mm×3.4mm~ф508mm×19.1mm等9種,其化學成分和力學性能見表4-36。
表4-36 SAF2205 雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼的化(hua)學(xue)成分和力學(xue)性能
SAF2205 具有(you)較(jiao)好(hao)的(de)焊(han)(han)(han)接性(xing),對焊(han)(han)(han)接冷、熱裂紋敏感(gan)性(xing)較(jiao)小,通(tong)常(chang)不需要(yao)焊(han)(han)(han)前預熱和(he)焊(han)(han)(han)后熱處(chu)理。其(qi)耐(nai)蝕性(xing)和(he)力學性(xing)能(neng)除受化(hua)學成分(fen)的(de)影響外,主要(yao)取決于其(qi)合理的(de)鐵(tie)素(su)體和(he)奧氏(shi)體兩相(xiang)的(de)比例(li),兩相(xiang)比例(li)是否(fou)適當將(jiang)成為(wei)(wei)焊(han)(han)(han)接雙(shuang)相(xiang)不銹鋼的(de)關鍵。為(wei)(wei)了獲(huo)得滿(man)意的(de)兩相(xiang)比例(li),除使用較(jiao)高奧氏(shi)體元(yuan)素(su)(Ni、N)焊(han)(han)(han)接材料以控制焊(han)(han)(han)縫金屬(shu)化(hua)學成分(fen)外,還需控制焊(han)(han)(han)接接頭的(de)冷卻速度(du),而冷卻速度(du)主要(yao)通(tong)過(guo)熱輸入來達(da)到(dao)。一(yi)般認為(wei)(wei)焊(han)(han)(han)接熱輸入控制在(zai)(zai)10~25kJ/cm,道間(jian)溫(wen)度(du)應控制在(zai)(zai)150℃以下,就能(neng)防止(zhi)近(jin)縫區晶粒粗化(hua),還可以避免在(zai)(zai)相(xiang)變溫(wen)度(du)危險區停留時間(jian)過(guo)長,而產(chan)生σ相(xiang)脆性(xing)和(he)475℃脆化(hua)。
首先(xian),對焊(han)工進行(xing)嚴格的操作技能(neng)培訓,然后進行(xing)焊(han)接工藝評定(ding),根(gen)據現場施(shi)工的特(te)點,制定(ding)出合理的焊(han)接工藝和(he)焊(han)接順序。
(1)坡(po)口(kou)的(de)(de)選(xuan)擇(ze)焊接(jie)坡(po)口(kou)形式與焊接(jie)順序的(de)(de)示意圖(tu)如圖(tu)4-16所示,管子規格(ge)及(ji)坡(po)口(kou)參(can)數見表4-37。
(2)焊接方法的選用焊根和熱焊選用混合氣體鎢極氬弧焊(GTAW),保護氣體類型φ(Ar)98%+φ(N2)2%,要求氬氣純度≥99.995%;施焊時要提前送氣時間>1min,延遲停氣時間>1min。管內通氬氣保護,氬氣純度≥99.995%,提前送氣時間>2min,延遲停氣時間>2min。填充1、2、3和蓋面選用焊條電弧焊(SMAW)。具體焊接參數見表4-38,填充3和蓋面焊要采用多排焊。
(3)現場環(huan)境(jing)現場道間溫(wen)(wen)度≤70℃,環(huan)境(jing)溫(wen)(wen)度>10℃,環(huan)境(jing)相對濕度<90%。環(huan)境(jing)風速:GTAW時小(xiao)于2m/s,SMAW時小(xiao)于8m/s。
焊(han)工(gong)經過嚴格的培(pei)訓,施焊(han)現(xian)場焊(han)工(gong)采取自檢(jian)、互(hu)檢(jian)和質檢(jian)部(bu)門(men)統(tong)一(yi)檢(jian)查相(xiang)(xiang)結合(he)的方(fang)法,一(yi)絲不茍地(di)進行焊(han)接質量監督與檢(jian)查,保證SAF2205 雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)管線的焊(han)縫質量,一(yi)次合(he)格率達到98%以上(shang)。