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(han)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(han)接(jie)材料(liao)的(de)選(xuan)擇
對焊后直接使用的雙相不銹(xiu)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(zhu)：ER2209相(xiang)當于我國(guo)YB／T 5092-2005的H03Cr22Ni8Mo3N牌號。
3. 焊接參(can)數的選(xuan)擇(ze)
采用60°V形坡口(kou)，鈍邊1.0mm，間(jian)(jian)隙3.0mm。焊接(jie)(jie)時(shi)，不需要對管件進(jin)行預熱(re)，但應嚴格(ge)控制(zhi)層間(jian)(jian)溫(wen)度和(he)熱(re)輸入。熱(re)輸入在5～15kJ／cm范圍(wei)內，層間(jian)(jian)溫(wen)度差，小于150℃。施焊過(guo)程(cheng)選擇多(duo)道(dao)焊，因(yin)為后續焊道(dao)對前(qian)道(dao)焊縫有(you)熱(re)處(chu)理(li)作(zuo)用，能使焊縫金屬中(zhong)鐵(tie)素體(ti)(ti)進(jin)一步轉變為奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)，同時(shi)熱(re)影區中(zhong)的奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)數(shu)量也(ye)會增多(duo)，從而(er)使整個焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的組織和(he)性能得到改(gai)善。焊接(jie)(jie)參數(shu)見表(biao)4-35。
4. 焊接接頭性能的評(ping)估
a. 焊(han)接(jie)接(jie)頭力學性能
焊接(jie)接(jie)頭各項力學(xue)性(xing)能(neng)均(jun)良好(hao)，所有(you)(you)硬(ying)度(du)均(jun)小于(yu)275HV，10,且焊接(jie)接(jie)頭的(de)硬(ying)度(du)變化與(yu)雙(shuang)相(xiang)組織的(de)比例有(you)(you)關(guan)，在熔合線和熱影區高(gao)溫段以粗大鐵素體(ti)(ti)為主，硬(ying)度(du)最高(gao)為275HV10。而后(hou)基本上(shang)隨著(zhu)奧氏體(ti)(ti)比例的(de)增加，硬(ying)度(du)值逐步(bu)下降，直至到(dao)母材(cai)硬(ying)度(du)在240～260HV1。范(fan)圍內。
b. 金相組織與相比(bi)例(li)
根部(bu)(bu)焊(han)縫(feng)組織中(zhong)奧氏(shi)體相比(bi)例為(wei)50％～70％，熱影響區組織中(zhong)奧氏(shi)體相為(wei)20％～45％。與(yu)根部(bu)(bu)和(he)填充焊(han)道(dao)相比(bi)，蓋面焊(han)焊(han)縫(feng)中(zhong)奧氏(shi)體相比(bi)例有(you)所(suo)減(jian)少，這(zhe)是(shi)因為(wei)蓋面焊(han)道(dao)沒有(you)經歷后(hou)熱過程，焊(han)后(hou)冷(leng)卻(que)速度(du)相對快些，因此(ci)，蓋面焊(han)縫(feng)和(he)熱影區中(zhong)奧氏(shi)體相比(bi)例偏(pian)低。蓋面焊(han)縫(feng)中(zhong)組織晶粒(li)粗大(da)，并呈羽毛狀分布。
c. 焊接接頭耐(nai)應(ying)力腐蝕
采用(yong)恒變(bian)形U形彎曲(qu)試(shi)(shi)樣，按GB／T 17898-1999進行。定(ding)期(qi)用(yong)10倍(bei)放大鏡觀察(cha)試(shi)(shi)樣裂(lie)紋情況，試(shi)(shi)驗表明，兩周未出現裂(lie)紋。
d. 焊(han)接接頭耐(nai)晶間(jian)腐蝕
采用(yong)氟化鈉-硝酸法（按(an)GB 1223-1975標準配(pei)制(zhi)試驗(yan)溶液）進(jin)行試驗(yan)，腐蝕3h后取出試樣(yang)，用(yong)φ5mm的(de)壓頭(tou)將試樣(yang)彎曲(qu)，在10倍放(fang)大鏡下觀(guan)察彎曲(qu)面，打(da)底焊焊道表面均未出現任(ren)何裂紋。
浙江至德(de)鋼(gang)業(ye)有限公司通過焊接(jie)(jie)工藝評定證明(ming)，022Cr22Ni5Mo3N 雙相不(bu)銹鋼(gang)鋼(gang)管(guan)焊接(jie)(jie)性能良(liang)好，可直接(jie)(jie)在氣(qi)田和石油天然氣(qi)管(guan)路焊接(jie)(jie)中應(ying)用。
