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(xiu)鋼(gang)管 ф406mm×15.9mm進行了焊接工藝評定。其化學成分見表4-33。


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1. 焊接方法(fa)的選(xuan)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. 焊接材料的選擇 


    對焊后直接使用的雙相不(bu)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。


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注(zhu)：ER2209相(xiang)當(dang)于我國YB／T 5092-2005的H03Cr22Ni8Mo3N牌號。



3. 焊(han)接參數的選擇 


    采用60°V形坡口，鈍(dun)邊1.0mm，間(jian)隙3.0mm。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時，不需要對(dui)管件進行預熱(re)，但應(ying)嚴格控制層間(jian)溫度(du)和熱(re)輸入。熱(re)輸入在5～15kJ／cm范圍內，層間(jian)溫度(du)差，小(xiao)于150℃。施焊(han)(han)(han)過程選擇多道(dao)焊(han)(han)(han)，因為后續焊(han)(han)(han)道(dao)對(dui)前道(dao)焊(han)(han)(han)縫(feng)有熱(re)處理作(zuo)用，能使(shi)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬中鐵素(su)體進一步轉(zhuan)變為奧氏體，同(tong)時熱(re)影區中的奧氏體數量也會增多，從(cong)而使(shi)整(zheng)個焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的組(zu)織和性能得到改善(shan)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)參數見表4-35。


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4. 焊接接頭性能的(de)評估


  a. 焊接接頭力學性能


    焊接(jie)接(jie)頭各項力學性能均良好，所有硬度(du)(du)均小于275HV，10,且焊接(jie)接(jie)頭的硬度(du)(du)變(bian)化與雙(shuang)相組織(zhi)的比(bi)例有關(guan)，在(zai)熔合線(xian)和熱(re)影(ying)區高溫(wen)段以粗(cu)大鐵(tie)素(su)體為主(zhu)，硬度(du)(du)最(zui)高為275HV10。而后基(ji)本上隨著奧氏(shi)體比(bi)例的增加，硬度(du)(du)值逐步(bu)下降，直至到母(mu)材硬度(du)(du)在(zai)240～260HV1。范圍(wei)內(nei)。


  b. 金相(xiang)組織與相(xiang)比例


    根部焊(han)(han)(han)縫(feng)組(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)體相(xiang)比(bi)例(li)為50％～70％，熱(re)影響區組(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)體相(xiang)為20％～45％。與根部和填充焊(han)(han)(han)道相(xiang)比(bi)，蓋(gai)面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)體相(xiang)比(bi)例(li)有所減少，這是(shi)因為蓋(gai)面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)道沒有經歷后熱(re)過程，焊(han)(han)(han)后冷(leng)卻速度相(xiang)對快些，因此，蓋(gai)面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)縫(feng)和熱(re)影區中(zhong)(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)體相(xiang)比(bi)例(li)偏低。蓋(gai)面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)組(zu)(zu)織(zhi)晶粒粗大，并呈羽毛狀分布。


  c. 焊接接頭耐應力腐蝕(shi)


    采用恒變形(xing)U形(xing)彎曲試(shi)樣，按GB／T 17898-1999進(jin)行。定(ding)期用10倍(bei)放大(da)鏡(jing)觀察試(shi)樣裂(lie)紋情(qing)況，試(shi)驗表明，兩周未(wei)出現裂(lie)紋。


  d. 焊(han)接接頭耐晶(jing)間腐蝕


    采用(yong)氟化(hua)鈉-硝(xiao)酸法（按GB 1223-1975標準配制(zhi)試驗溶液）進行試驗，腐蝕3h后取出(chu)試樣(yang)，用(yong)φ5mm的(de)壓(ya)頭將(jiang)試樣(yang)彎(wan)曲，在10倍放大鏡下觀察(cha)彎(wan)曲面(mian)，打底焊(han)焊(han)道表面(mian)均未出(chu)現任何裂紋。



 浙江至德鋼業有限公司(si)通過焊接(jie)工藝評定(ding)證明，022Cr22Ni5Mo3N 雙相不(bu)銹(xiu)鋼鋼管焊接(jie)性能良好，可直接(jie)在氣田和石(shi)油天然氣管路焊接(jie)中應用。






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