浙江至德鋼業有限公司焊接中心曾對太原鋼鐵公司生產的022Cr22Ni5Mo3N 雙相不(bu)銹(xiu)鋼管(guan) ф406mm×15.9mm進行了焊接工藝評定。其化學成分見表4-33。
1. 焊接方法的選擇
022Cr22Ni5Mo3N 雙(shuang)相不銹鋼可以采用焊條電弧焊（SMAW）、氣體保護鎢極氬弧焊（GTAW）、熔化極氣體保護焊（GMAW）和埋弧焊（SAW）等多種方法焊接。根據現場施工條件，選用氣體保護鎢極氬弧焊（GTAW）進行打底焊和第一道填充焊，焊條電弧焊（SMAW）進行填充和蓋面焊。
2. 焊接材料的選(xuan)擇
對焊后直接使用的雙相不(bu)銹鋼管(guan)，使用焊接材料的化學成分通常與母材略有不同。要求焊材中的Ni含量要高于母材（約高2％～4％），以促進鐵素相向奧氏體的轉變，并穩定焊縫中的奧氏體相。022Cr22Ni5Mo3N屬于超低碳雙相不銹鋼，因此焊材要選用超低碳系列。表4-34為選用的焊接材料。
注：ER2209相當(dang)于我國(guo)YB／T 5092-2005的H03Cr22Ni8Mo3N牌(pai)號。
3. 焊接參(can)數的選擇
采用(yong)60°V形(xing)坡口，鈍邊1.0mm，間隙3.0mm。焊(han)(han)(han)接時，不需要對(dui)管件進(jin)(jin)行預熱，但應嚴格控制層(ceng)間溫(wen)度(du)和熱輸(shu)入。熱輸(shu)入在5～15kJ／cm范(fan)圍內，層(ceng)間溫(wen)度(du)差，小于150℃。施焊(han)(han)(han)過程選擇多(duo)道(dao)焊(han)(han)(han)，因為(wei)(wei)后續焊(han)(han)(han)道(dao)對(dui)前道(dao)焊(han)(han)(han)縫(feng)有熱處(chu)理作用(yong)，能使(shi)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)中鐵素體(ti)進(jin)(jin)一(yi)步轉變為(wei)(wei)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)，同時熱影區中的奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)數量也會(hui)增(zeng)多(duo)，從而使(shi)整(zheng)個焊(han)(han)(han)接接頭的組織和性(xing)能得(de)到(dao)改(gai)善。焊(han)(han)(han)接參數見表4-35。
4. 焊(han)接接頭性(xing)能的評估
a. 焊(han)接接頭(tou)力學性能
焊接接頭(tou)各項(xiang)力學性能均良(liang)好，所有硬(ying)度(du)均小于275HV，10,且(qie)焊接接頭(tou)的(de)硬(ying)度(du)變化與雙相組織(zhi)的(de)比(bi)(bi)例有關(guan)，在熔合線和熱影(ying)區高(gao)溫(wen)段以粗大鐵素(su)體(ti)為主，硬(ying)度(du)最高(gao)為275HV10。而(er)后基本上隨著(zhu)奧氏體(ti)比(bi)(bi)例的(de)增加，硬(ying)度(du)值逐步下降(jiang)，直至到母材硬(ying)度(du)在240～260HV1。范(fan)圍內。
b. 金相(xiang)組織與相(xiang)比例
根部(bu)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)組織(zhi)中奧(ao)氏體相(xiang)比(bi)例為50％～70％，熱影響區組織(zhi)中奧(ao)氏體相(xiang)為20％～45％。與根部(bu)和填充焊(han)(han)(han)(han)道相(xiang)比(bi)，蓋(gai)(gai)面(mian)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中奧(ao)氏體相(xiang)比(bi)例有所減(jian)少(shao)，這是因(yin)為蓋(gai)(gai)面(mian)焊(han)(han)(han)(han)道沒有經(jing)歷后熱過程，焊(han)(han)(han)(han)后冷(leng)卻速度相(xiang)對快(kuai)些，因(yin)此(ci)，蓋(gai)(gai)面(mian)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)和熱影區中奧(ao)氏體相(xiang)比(bi)例偏低。蓋(gai)(gai)面(mian)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中組織(zhi)晶粒粗大，并呈羽毛狀(zhuang)分布。
c. 焊接(jie)接(jie)頭耐(nai)應力腐蝕(shi)
采(cai)用(yong)恒變形U形彎曲試樣(yang)，按GB／T 17898-1999進(jin)行(xing)。定期用(yong)10倍放(fang)大鏡觀(guan)察試樣(yang)裂(lie)紋情況，試驗表明(ming)，兩周未出現裂(lie)紋。
d. 焊接(jie)接(jie)頭(tou)耐(nai)晶間腐蝕
采(cai)用(yong)氟化鈉-硝酸(suan)法（按GB 1223-1975標準配制(zhi)試驗(yan)溶液）進行試驗(yan)，腐蝕3h后取出試樣，用(yong)φ5mm的壓頭將試樣彎曲，在10倍放大鏡下(xia)觀察彎曲面，打底焊焊道表面均(jun)未(wei)出現任何裂紋。
浙江至德(de)鋼(gang)業有限(xian)公司通過焊接(jie)工藝評定(ding)證明(ming)，022Cr22Ni5Mo3N 雙相不銹鋼(gang)鋼(gang)管(guan)(guan)焊接(jie)性能良好(hao)，可直接(jie)在氣田和(he)石(shi)油天(tian)然氣管(guan)(guan)路(lu)焊接(jie)中應用。
