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 雙相不銹(xiu)鋼管 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(fang)法的選(xuan)擇
022Cr22Ni5Mo3N 雙相不銹(xiu)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(han)接材料(liao)的選擇(ze)
對焊后直接使用的雙相不銹鋼管(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相當于我(wo)國YB／T 5092-2005的H03Cr22Ni8Mo3N牌號。
3. 焊接參(can)數的(de)選(xuan)擇
采用(yong)60°V形坡(po)口，鈍邊(bian)1.0mm，間(jian)隙(xi)3.0mm。焊(han)接時，不(bu)需(xu)要對管件進(jin)行預熱，但應嚴(yan)格控制層間(jian)溫(wen)(wen)度和熱輸入。熱輸入在5～15kJ／cm范圍內，層間(jian)溫(wen)(wen)度差，小(xiao)于150℃。施焊(han)過程選(xuan)擇(ze)多(duo)(duo)道焊(han)，因為后續焊(han)道對前道焊(han)縫有熱處理(li)作用(yong)，能使焊(han)縫金屬中鐵素體進(jin)一步轉變為奧氏(shi)(shi)體，同時熱影區(qu)中的奧氏(shi)(shi)體數量也會增(zeng)多(duo)(duo)，從而使整(zheng)個焊(han)接接頭的組(zu)織和性能得到改善。焊(han)接參數見表(biao)4-35。
4. 焊接(jie)接(jie)頭性能的評估
a. 焊接(jie)接(jie)頭力學性(xing)能(neng)
焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)各項力學(xue)性能均(jun)良好，所有(you)硬度(du)均(jun)小(xiao)于275HV，10,且(qie)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)的(de)硬度(du)變化與雙相組織的(de)比(bi)例(li)有(you)關，在熔合線和熱(re)影區(qu)高溫段(duan)以粗大鐵素體為主(zhu)，硬度(du)最高為275HV10。而后(hou)基(ji)本上(shang)隨著奧氏(shi)體比(bi)例(li)的(de)增加，硬度(du)值逐步(bu)下降，直至到母材硬度(du)在240～260HV1。范圍(wei)內。
b. 金(jin)相(xiang)組織與相(xiang)比例
根(gen)(gen)部焊(han)(han)縫(feng)組織中奧(ao)氏(shi)體相(xiang)比例為50％～70％，熱影響區(qu)組織中奧(ao)氏(shi)體相(xiang)為20％～45％。與(yu)根(gen)(gen)部和(he)填充焊(han)(han)道相(xiang)比，蓋(gai)(gai)面(mian)焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)中奧(ao)氏(shi)體相(xiang)比例有所減少，這是因為蓋(gai)(gai)面(mian)焊(han)(han)道沒有經(jing)歷后熱過程，焊(han)(han)后冷卻速度相(xiang)對快些(xie)，因此，蓋(gai)(gai)面(mian)焊(han)(han)縫(feng)和(he)熱影區(qu)中奧(ao)氏(shi)體相(xiang)比例偏低。蓋(gai)(gai)面(mian)焊(han)(han)縫(feng)中組織晶粒粗大，并呈羽毛(mao)狀分布。
c. 焊接(jie)接(jie)頭耐應力腐蝕
采(cai)用(yong)恒(heng)變(bian)形U形彎(wan)曲試(shi)樣(yang)，按GB／T 17898-1999進行。定(ding)期(qi)用(yong)10倍放大鏡觀察(cha)試(shi)樣(yang)裂紋情(qing)況，試(shi)驗表明，兩周未出現裂紋。
d. 焊接接頭(tou)耐晶間(jian)腐蝕
采用(yong)(yong)氟化(hua)鈉-硝酸法（按(an)GB 1223-1975標準配制試驗溶液）進行試驗，腐蝕3h后取出(chu)試樣(yang)，用(yong)(yong)φ5mm的壓頭將試樣(yang)彎(wan)曲(qu)，在10倍放大(da)鏡下觀(guan)察彎(wan)曲(qu)面，打底焊焊道表面均未(wei)出(chu)現(xian)任何裂紋。
浙江至德鋼(gang)業有限公司通過焊(han)接(jie)(jie)(jie)工藝評(ping)定證明，022Cr22Ni5Mo3N 雙相不銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)管焊(han)接(jie)(jie)(jie)性能良好，可直接(jie)(jie)(jie)在(zai)氣(qi)田(tian)和(he)石(shi)油天然氣(qi)管路焊(han)接(jie)(jie)(jie)中應用。
