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(fa)的(de)選擇
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. 焊接材料的(de)選擇
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(xiang)當于(yu)我國YB／T 5092-2005的H03Cr22Ni8Mo3N牌號。
3. 焊(han)接參數(shu)的選擇
采(cai)用(yong)60°V形坡口，鈍邊1.0mm，間(jian)隙3.0mm。焊接(jie)時(shi)，不需要對管件(jian)進(jin)行預熱(re)，但(dan)應嚴格控制(zhi)層(ceng)間(jian)溫度(du)和熱(re)輸入。熱(re)輸入在5～15kJ／cm范圍內，層(ceng)間(jian)溫度(du)差，小于150℃。施焊過程選(xuan)擇(ze)多(duo)道(dao)焊，因為后續焊道(dao)對前道(dao)焊縫有(you)熱(re)處理作用(yong)，能使(shi)焊縫金屬中鐵(tie)素(su)體進(jin)一(yi)步轉變(bian)為奧氏體，同時(shi)熱(re)影區中的(de)奧氏體數(shu)量(liang)也會增多(duo)，從而使(shi)整(zheng)個焊接(jie)接(jie)頭的(de)組(zu)織和性能得到改善。焊接(jie)參數(shu)見表4-35。
4. 焊接(jie)接(jie)頭性能的評估
a. 焊接接頭力學性能
焊(han)接接頭各項力學性能均(jun)良(liang)好，所有硬度均(jun)小于275HV，10,且焊(han)接接頭的硬度變(bian)化與雙相(xiang)組織的比例有關，在(zai)熔(rong)合線和熱影區(qu)高(gao)溫段以粗大鐵素體為(wei)主，硬度最(zui)高(gao)為(wei)275HV10。而后基本上隨著奧氏(shi)體比例的增加(jia)，硬度值逐步下(xia)降，直(zhi)至到母材(cai)硬度在(zai)240～260HV1。范圍(wei)內(nei)。
b. 金相組織與(yu)相比(bi)例
根部(bu)焊(han)縫組(zu)織(zhi)中(zhong)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)比例(li)為(wei)(wei)(wei)50％～70％，熱(re)影響區組(zu)織(zhi)中(zhong)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)為(wei)(wei)(wei)20％～45％。與根部(bu)和(he)填充焊(han)道(dao)相(xiang)(xiang)比，蓋(gai)面(mian)焊(han)焊(han)縫中(zhong)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)比例(li)有(you)所(suo)減少，這是因為(wei)(wei)(wei)蓋(gai)面(mian)焊(han)道(dao)沒(mei)有(you)經歷(li)后熱(re)過程，焊(han)后冷卻速度相(xiang)(xiang)對快些，因此，蓋(gai)面(mian)焊(han)縫和(he)熱(re)影區中(zhong)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)比例(li)偏低。蓋(gai)面(mian)焊(han)縫中(zhong)組(zu)織(zhi)晶粒(li)粗大，并呈羽毛狀分布。
c. 焊接接頭耐(nai)應力(li)腐蝕(shi)
采用恒(heng)變形U形彎(wan)曲(qu)試(shi)樣，按GB／T 17898-1999進行。定期用10倍放大鏡(jing)觀(guan)察試(shi)樣裂(lie)紋情況，試(shi)驗表(biao)明，兩周未出現(xian)裂(lie)紋。
d. 焊接接頭(tou)耐(nai)晶間腐蝕
采(cai)用氟(fu)化(hua)鈉-硝酸法(fa)（按GB 1223-1975標(biao)準配制試驗(yan)溶液）進行試驗(yan)，腐蝕(shi)3h后取(qu)出試樣，用φ5mm的(de)壓頭將試樣彎(wan)曲，在(zai)10倍(bei)放大鏡下觀察彎(wan)曲面(mian)，打底焊焊道(dao)表面(mian)均未出現(xian)任何裂紋。
浙江至德鋼業有限公司通過焊接(jie)(jie)工(gong)藝評定證明，022Cr22Ni5Mo3N 雙相不(bu)銹鋼鋼管焊接(jie)(jie)性能(neng)良好，可(ke)直接(jie)(jie)在氣(qi)田和石(shi)油(you)天然(ran)氣(qi)管路(lu)焊接(jie)(jie)中應用。
