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(bu)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. 焊接方法的選(xuan)擇(ze)
022Cr22Ni5Mo3N 雙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(liao)的(de)選(xuan)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相當(dang)于我國YB／T 5092-2005的H03Cr22Ni8Mo3N牌號(hao)。
3. 焊(han)接(jie)參(can)數的(de)選(xuan)擇
采(cai)用(yong)60°V形(xing)坡口，鈍邊(bian)1.0mm，間(jian)隙3.0mm。焊(han)接時(shi)，不需要對管(guan)件進(jin)(jin)行預熱(re)，但應嚴格控制(zhi)層(ceng)間(jian)溫度(du)和(he)熱(re)輸入(ru)(ru)。熱(re)輸入(ru)(ru)在5～15kJ／cm范圍內(nei)，層(ceng)間(jian)溫度(du)差(cha)，小于(yu)150℃。施(shi)焊(han)過程(cheng)選擇多道焊(han)，因為后(hou)續焊(han)道對前道焊(han)縫有熱(re)處理作(zuo)用(yong)，能使焊(han)縫金屬(shu)中鐵素體(ti)(ti)進(jin)(jin)一步轉變為奧(ao)氏體(ti)(ti)，同時(shi)熱(re)影區中的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)數量(liang)也會增多，從而使整個(ge)焊(han)接接頭的(de)(de)組織和(he)性(xing)能得(de)到改善。焊(han)接參數見表4-35。
4. 焊接(jie)接(jie)頭性(xing)能的(de)評估
a. 焊接接頭力(li)學(xue)性能
焊(han)(han)接接頭各項力學性能均良好，所有硬(ying)度(du)(du)(du)均小于275HV，10,且焊(han)(han)接接頭的硬(ying)度(du)(du)(du)變化與雙相組織的比(bi)例有關，在熔合線和熱影(ying)區(qu)高溫段以粗(cu)大鐵素體(ti)為主，硬(ying)度(du)(du)(du)最(zui)高為275HV10。而后基本上隨著奧氏體(ti)比(bi)例的增(zeng)加(jia)，硬(ying)度(du)(du)(du)值逐步下降，直至到母材硬(ying)度(du)(du)(du)在240～260HV1。范圍內。
b. 金(jin)相組織與相比例(li)
根部焊(han)(han)縫組織(zhi)中(zhong)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)比(bi)例(li)為(wei)50％～70％，熱影響區組織(zhi)中(zhong)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)為(wei)20％～45％。與根部和填充焊(han)(han)道相(xiang)(xiang)比(bi)，蓋面焊(han)(han)焊(han)(han)縫中(zhong)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)比(bi)例(li)有所(suo)減(jian)少，這是因(yin)為(wei)蓋面焊(han)(han)道沒有經歷后熱過程，焊(han)(han)后冷卻速度相(xiang)(xiang)對快些，因(yin)此，蓋面焊(han)(han)縫和熱影區中(zhong)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)比(bi)例(li)偏低。蓋面焊(han)(han)縫中(zhong)組織(zhi)晶粒粗(cu)大(da)，并(bing)呈羽毛狀分布(bu)。
c. 焊接(jie)接(jie)頭耐(nai)應力腐蝕
采(cai)用(yong)恒(heng)變(bian)形U形彎曲試(shi)樣，按GB／T 17898-1999進行。定期用(yong)10倍放大鏡觀(guan)察試(shi)樣裂(lie)紋情況，試(shi)驗表明，兩周未出現裂(lie)紋。
d. 焊接(jie)接(jie)頭耐晶間(jian)腐蝕
采用氟化(hua)鈉-硝酸法（按GB 1223-1975標準配制試(shi)(shi)驗溶(rong)液）進行試(shi)(shi)驗，腐蝕3h后取出(chu)試(shi)(shi)樣(yang)，用φ5mm的壓頭將試(shi)(shi)樣(yang)彎曲，在10倍放(fang)大(da)鏡下觀(guan)察彎曲面，打底焊焊道表(biao)面均未出(chu)現任(ren)何裂紋(wen)。
浙(zhe)江至德鋼業有限公(gong)司(si)通過焊接(jie)工藝評定證明，022Cr22Ni5Mo3N 雙相不銹鋼鋼管(guan)焊接(jie)性能(neng)良好，可(ke)直(zhi)接(jie)在(zai)氣田和石(shi)油天然氣管(guan)路(lu)焊接(jie)中應用。
