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(xiang)不銹鋼管 ф406mm×15.9mm進行了焊接工藝評定。其化學成分見表4-33。
1. 焊接方法的(de)選擇(ze)
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. 焊接材(cai)料的選擇
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(guo)YB／T 5092-2005的(de)H03Cr22Ni8Mo3N牌(pai)號。
3. 焊接(jie)參數的(de)選(xuan)擇
采用60°V形(xing)坡口，鈍邊(bian)1.0mm，間(jian)隙3.0mm。焊(han)接時，不需要對(dui)(dui)管(guan)件進行預(yu)熱(re)(re)，但應嚴格控(kong)制層間(jian)溫度和熱(re)(re)輸入(ru)。熱(re)(re)輸入(ru)在5～15kJ／cm范圍內，層間(jian)溫度差(cha)，小于150℃。施焊(han)過程(cheng)選擇多道(dao)焊(han)，因(yin)為(wei)(wei)后(hou)續焊(han)道(dao)對(dui)(dui)前道(dao)焊(han)縫(feng)有熱(re)(re)處(chu)理作(zuo)用，能使焊(han)縫(feng)金屬中(zhong)鐵素(su)體(ti)(ti)進一(yi)步轉變為(wei)(wei)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，同時熱(re)(re)影區中(zhong)的奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)數量也會(hui)增多，從而使整個焊(han)接接頭(tou)的組織和性能得到改善。焊(han)接參數見(jian)表4-35。
4. 焊(han)接接頭性能的評(ping)估(gu)
a. 焊接接頭(tou)力學(xue)性能
焊(han)接接頭(tou)各(ge)項力學性能均(jun)良(liang)好，所有硬(ying)度(du)均(jun)小于275HV，10,且焊(han)接接頭(tou)的硬(ying)度(du)變化與雙(shuang)相組織的比(bi)例(li)(li)有關(guan)，在熔合(he)線(xian)和(he)熱影(ying)區高溫段以(yi)粗(cu)大鐵(tie)素(su)體(ti)為主，硬(ying)度(du)最高為275HV10。而后基(ji)本上隨著奧(ao)氏體(ti)比(bi)例(li)(li)的增加，硬(ying)度(du)值逐步下降，直(zhi)至到(dao)母材(cai)硬(ying)度(du)在240～260HV1。范圍內。
b. 金(jin)相(xiang)組(zu)織與相(xiang)比例(li)
根部(bu)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)組(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)(zhong)奧氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)例為50％～70％，熱影響(xiang)區組(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)(zhong)奧氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)為20％～45％。與根部(bu)和填充焊(han)(han)(han)(han)道(dao)相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)，蓋面焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)奧氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)例有(you)(you)所減少(shao)，這(zhe)是因為蓋面焊(han)(han)(han)(han)道(dao)沒有(you)(you)經歷后熱過程，焊(han)(han)(han)(han)后冷卻速度(du)相(xiang)(xiang)對快些，因此(ci)，蓋面焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)和熱影區中(zhong)(zhong)奧氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)比(bi)(bi)例偏(pian)低。蓋面焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)組(zu)(zu)織(zhi)晶粒粗大(da)，并呈羽毛狀分布。
c. 焊接(jie)接(jie)頭(tou)耐應力腐蝕
采(cai)用(yong)恒(heng)變形U形彎曲試(shi)樣(yang)，按GB／T 17898-1999進行。定期用(yong)10倍放大鏡觀察試(shi)樣(yang)裂(lie)紋情況，試(shi)驗(yan)表明，兩周未出現裂(lie)紋。
d. 焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭耐(nai)晶間腐蝕
采用(yong)氟化(hua)鈉-硝酸(suan)法（按GB 1223-1975標準(zhun)配制試(shi)驗溶液(ye)）進行試(shi)驗，腐(fu)蝕3h后取出試(shi)樣(yang)，用(yong)φ5mm的壓頭將試(shi)樣(yang)彎曲，在(zai)10倍(bei)放大鏡下觀察(cha)彎曲面，打底焊焊道表面均未出現任何(he)裂紋。
浙江至德鋼(gang)業有限公(gong)司通(tong)過焊接工藝評定證明，022Cr22Ni5Mo3N 雙相不銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)管(guan)焊接性能良好，可直接在氣田和(he)石油天然氣管(guan)路焊接中應用。
