某油田建設集團油建公司承建新疆集氣管線工程,材質采用瑞典進口雙相不銹鋼管(guan)材為SAF2205(相當我國標準牌號022Cr22Ni5Mo3N),管線規格為ф33.4mm×3.4mm~ф508mm×19.1mm等9種,其化學成分和力學性能見表4-36。
表4-36 SAF2205 雙相不銹鋼的化學成分和(he)力學性能
SAF2205 具有較好的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing),對焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)冷、熱(re)(re)(re)裂紋敏(min)感性(xing)(xing)較小,通常不(bu)需要焊(han)(han)(han)前預熱(re)(re)(re)和焊(han)(han)(han)后熱(re)(re)(re)處理。其耐蝕性(xing)(xing)和力學(xue)性(xing)(xing)能除受(shou)化(hua)學(xue)成(cheng)分的影響外,主(zhu)(zhu)要取決于(yu)其合理的鐵素體和奧氏體兩相(xiang)(xiang)的比(bi)例(li)(li),兩相(xiang)(xiang)比(bi)例(li)(li)是否適當(dang)將(jiang)成(cheng)為焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的關鍵。為了獲得滿意的兩相(xiang)(xiang)比(bi)例(li)(li),除使用較高奧氏體元素(Ni、N)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)以(yi)控(kong)(kong)制(zhi)焊(han)(han)(han)縫金屬化(hua)學(xue)成(cheng)分外,還需控(kong)(kong)制(zhi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的冷卻(que)速度,而冷卻(que)速度主(zhu)(zhu)要通過熱(re)(re)(re)輸入來達到。一般認(ren)為焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)輸入控(kong)(kong)制(zhi)在10~25kJ/cm,道間溫度應控(kong)(kong)制(zhi)在150℃以(yi)下,就能防止(zhi)近縫區(qu)晶(jing)粒粗(cu)化(hua),還可以(yi)避免在相(xiang)(xiang)變溫度危險區(qu)停留時(shi)間過長,而產生σ相(xiang)(xiang)脆性(xing)(xing)和475℃脆化(hua)。
首先,對焊工進行(xing)嚴格的(de)操作技能培訓,然后進行(xing)焊接工藝(yi)評定(ding),根據現場施工的(de)特點,制定(ding)出合理的(de)焊接工藝(yi)和焊接順序。
(1)坡(po)(po)口的(de)選擇(ze)焊(han)接坡(po)(po)口形式與焊(han)接順(shun)序的(de)示(shi)意圖如圖4-16所示(shi),管子(zi)規格及坡(po)(po)口參數見表4-37。
(2)焊接方法的選用焊根和熱焊選用混合氣體鎢極氬弧焊(GTAW),保護氣體類型φ(Ar)98%+φ(N2)2%,要求氬氣純度≥99.995%;施焊時要提前送氣時間>1min,延遲停氣時間>1min。管內通氬氣保護,氬氣純度≥99.995%,提前送氣時間>2min,延遲停氣時間>2min。填充1、2、3和蓋面選用焊條電弧焊(SMAW)。具體焊接參數見表4-38,填充3和蓋面焊要采用多排焊。
(3)現(xian)場環(huan)境(jing)(jing)現(xian)場道(dao)間溫度≤70℃,環(huan)境(jing)(jing)溫度>10℃,環(huan)境(jing)(jing)相(xiang)對濕度<90%。環(huan)境(jing)(jing)風速(su):GTAW時(shi)小(xiao)于(yu)2m/s,SMAW時(shi)小(xiao)于(yu)8m/s。
焊工經過嚴(yan)格的培訓(xun),施焊現場(chang)焊工采取自檢(jian)、互檢(jian)和質(zhi)檢(jian)部(bu)門統一(yi)檢(jian)查相(xiang)結合的方法,一(yi)絲(si)不茍地進行(xing)焊接質(zhi)量(liang)監督與檢(jian)查,保證SAF2205 雙相(xiang)不銹鋼管線的焊縫質(zhi)量(liang),一(yi)次合格率達到98%以上(shang)。