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(jie)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. 焊接材料的選擇
對焊后直接使用的雙相不銹鋼(gang)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H03Cr22Ni8Mo3N牌號。
3. 焊(han)接參數的(de)選擇
采用60°V形坡口(kou)，鈍(dun)邊1.0mm，間隙3.0mm。焊接(jie)時，不需要對(dui)管件進行預熱，但應嚴格控(kong)制層間溫(wen)度(du)和熱輸入。熱輸入在5～15kJ／cm范圍(wei)內(nei)，層間溫(wen)度(du)差，小于150℃。施焊過程選擇多道焊，因為后續焊道對(dui)前道焊縫(feng)有熱處理(li)作用，能(neng)使(shi)焊縫(feng)金(jin)屬中鐵素體(ti)(ti)進一(yi)步轉變為奧(ao)氏體(ti)(ti)，同時熱影區(qu)中的奧(ao)氏體(ti)(ti)數量也會增多，從而使(shi)整個焊接(jie)接(jie)頭的組(zu)織和性能(neng)得到改善。焊接(jie)參數見表4-35。
4. 焊(han)接(jie)接(jie)頭性能的評估
a. 焊接接頭力學性(xing)能(neng)
焊(han)接接頭各項力(li)學性能(neng)均良(liang)好(hao)，所有硬(ying)度均小(xiao)于275HV，10,且焊(han)接接頭的(de)(de)硬(ying)度變化與雙相組(zu)織的(de)(de)比例有關，在熔合線和(he)熱影區高溫段以粗大鐵素體為主，硬(ying)度最高為275HV10。而(er)后基本(ben)上(shang)隨著(zhu)奧氏(shi)體比例的(de)(de)增加，硬(ying)度值逐步(bu)下降，直至到母材(cai)硬(ying)度在240～260HV1。范圍內。
b. 金(jin)相組織與相比例
根部焊(han)(han)縫(feng)(feng)組織中(zhong)(zhong)奧氏(shi)體相(xiang)比(bi)例為50％～70％，熱(re)影(ying)響區組織中(zhong)(zhong)奧氏(shi)體相(xiang)為20％～45％。與根部和填充焊(han)(han)道相(xiang)比(bi)，蓋(gai)(gai)面焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)奧氏(shi)體相(xiang)比(bi)例有(you)所減(jian)少，這(zhe)是因為蓋(gai)(gai)面焊(han)(han)道沒有(you)經歷(li)后(hou)(hou)熱(re)過程，焊(han)(han)后(hou)(hou)冷卻速度(du)相(xiang)對快些，因此(ci)，蓋(gai)(gai)面焊(han)(han)縫(feng)(feng)和熱(re)影(ying)區中(zhong)(zhong)奧氏(shi)體相(xiang)比(bi)例偏(pian)低。蓋(gai)(gai)面焊(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)組織晶粒(li)粗大(da)，并呈羽(yu)毛狀分布(bu)。
c. 焊(han)接(jie)接(jie)頭耐應力(li)腐(fu)蝕
采用恒變形(xing)U形(xing)彎曲試(shi)樣(yang)，按GB／T 17898-1999進行。定期用10倍放大鏡(jing)觀察試(shi)樣(yang)裂紋情況，試(shi)驗表(biao)明，兩周(zhou)未出(chu)現裂紋。
d. 焊接接頭耐(nai)晶間腐蝕
采用氟化鈉-硝酸(suan)法（按(an)GB 1223-1975標準配制試驗溶液）進行試驗，腐蝕(shi)3h后取出(chu)試樣(yang)(yang)，用φ5mm的壓頭將試樣(yang)(yang)彎曲，在10倍放大(da)鏡下(xia)觀察彎曲面，打底焊(han)焊(han)道表面均未出(chu)現(xian)任何裂紋。
浙江至(zhi)德鋼業有限公(gong)司(si)通過焊(han)接工藝評定證明，022Cr22Ni5Mo3N 雙相不銹鋼鋼管焊(han)接性能良(liang)好，可直接在氣(qi)田和石油天(tian)然(ran)氣(qi)管路(lu)焊(han)接中應(ying)用。
