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 雙相不銹鋼(gang)管 ф406mm×15.9mm進行了焊接工藝評定。其化學成分見表4-33。
1. 焊接方法(fa)的選(xuan)擇(ze)
022Cr22Ni5Mo3N 雙相(xiang)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(jie)材料的選(xuan)擇(ze)
對焊后直接使用的雙相不銹鋼管，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相當于我國YB／T 5092-2005的H03Cr22Ni8Mo3N牌號。
3. 焊接參數的選擇(ze)
采(cai)用60°V形坡口，鈍邊1.0mm，間(jian)隙3.0mm。焊(han)(han)接時，不(bu)需要對(dui)管件進行預熱(re)(re)，但(dan)應嚴格控制(zhi)層間(jian)溫(wen)度(du)和熱(re)(re)輸入(ru)。熱(re)(re)輸入(ru)在5～15kJ／cm范圍(wei)內(nei)，層間(jian)溫(wen)度(du)差(cha)，小于150℃。施焊(han)(han)過程選擇多道(dao)焊(han)(han)，因為后續(xu)焊(han)(han)道(dao)對(dui)前道(dao)焊(han)(han)縫(feng)有熱(re)(re)處理(li)作用，能使焊(han)(han)縫(feng)金屬中鐵素(su)體(ti)進一步轉(zhuan)變為奧(ao)氏體(ti)，同時熱(re)(re)影區(qu)中的奧(ao)氏體(ti)數(shu)量也會增多，從(cong)而使整(zheng)個焊(han)(han)接接頭的組織和性(xing)能得到改善。焊(han)(han)接參數(shu)見表(biao)4-35。
4. 焊接接頭性能(neng)的評估
a. 焊接(jie)接(jie)頭力(li)學性能(neng)
焊(han)接(jie)接(jie)頭各項力學性能均良好，所有(you)硬(ying)度(du)均小(xiao)于275HV，10,且焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)硬(ying)度(du)變(bian)化與雙(shuang)相組(zu)織的(de)比(bi)例有(you)關，在熔合線和熱影區高溫段以(yi)粗大(da)鐵素(su)體為(wei)主，硬(ying)度(du)最高為(wei)275HV10。而后基(ji)本(ben)上隨著奧氏體比(bi)例的(de)增加，硬(ying)度(du)值(zhi)逐步下降，直至到母(mu)材硬(ying)度(du)在240～260HV1。范圍(wei)內。
b. 金相組(zu)織與相比例
根部(bu)焊(han)縫組(zu)織中(zhong)(zhong)奧(ao)氏(shi)體(ti)相比例為(wei)50％～70％，熱影響區組(zu)織中(zhong)(zhong)奧(ao)氏(shi)體(ti)相為(wei)20％～45％。與(yu)根部(bu)和填充(chong)焊(han)道相比，蓋(gai)面焊(han)焊(han)縫中(zhong)(zhong)奧(ao)氏(shi)體(ti)相比例有所減少，這是因為(wei)蓋(gai)面焊(han)道沒有經歷(li)后熱過程，焊(han)后冷卻速度相對快些，因此，蓋(gai)面焊(han)縫和熱影區中(zhong)(zhong)奧(ao)氏(shi)體(ti)相比例偏低。蓋(gai)面焊(han)縫中(zhong)(zhong)組(zu)織晶粒(li)粗大(da)，并呈羽毛狀(zhuang)分布。
c. 焊接接頭耐應力(li)腐蝕(shi)
采用恒(heng)變形U形彎曲(qu)試(shi)樣(yang)(yang)，按GB／T 17898-1999進行。定期用10倍放(fang)大鏡觀(guan)察試(shi)樣(yang)(yang)裂紋情(qing)況，試(shi)驗表(biao)明，兩周未出現(xian)裂紋。
d. 焊接(jie)接(jie)頭耐(nai)晶間腐蝕
采用(yong)氟化鈉-硝酸(suan)法（按(an)GB 1223-1975標(biao)準配制試驗(yan)溶液）進(jin)行試驗(yan)，腐蝕3h后(hou)取出試樣，用(yong)φ5mm的(de)壓(ya)頭將試樣彎曲，在10倍放大鏡下觀察彎曲面(mian)(mian)，打底(di)焊(han)焊(han)道表(biao)面(mian)(mian)均未(wei)出現任何裂紋。
浙(zhe)江(jiang)至德鋼(gang)業有限公(gong)司通過焊(han)接工藝評定證明，022Cr22Ni5Mo3N 雙相(xiang)不銹鋼(gang)鋼(gang)管(guan)焊(han)接性能良(liang)好(hao)，可直接在(zai)氣田(tian)和石油天(tian)然氣管(guan)路焊(han)接中應用。
