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(guan) 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)的選(xuan)擇
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(han)接(jie)材料(liao)的選擇(ze)
對焊后直接使用的雙相不銹鋼管，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。
注：ER2209相當于我國YB／T 5092-2005的H03Cr22Ni8Mo3N牌號。
3. 焊(han)接參(can)數的(de)選(xuan)擇
采用(yong)60°V形坡口，鈍邊1.0mm，間(jian)隙3.0mm。焊(han)接(jie)時，不需(xu)要(yao)對(dui)管(guan)件進行預熱(re)(re)，但應嚴(yan)格控制(zhi)層間(jian)溫(wen)度和熱(re)(re)輸(shu)入(ru)。熱(re)(re)輸(shu)入(ru)在5～15kJ／cm范圍內(nei)，層間(jian)溫(wen)度差，小于150℃。施(shi)焊(han)過程選擇多(duo)(duo)道焊(han)，因為后續焊(han)道對(dui)前道焊(han)縫(feng)有熱(re)(re)處理作用(yong)，能(neng)使焊(han)縫(feng)金屬中(zhong)鐵(tie)素體(ti)(ti)進一步轉變為奧(ao)氏體(ti)(ti)，同時熱(re)(re)影區(qu)中(zhong)的(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)數(shu)量也(ye)會(hui)增多(duo)(duo)，從而使整個焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)組織(zhi)和性(xing)能(neng)得到改善。焊(han)接(jie)參數(shu)見表4-35。
4. 焊(han)接接頭性能的(de)評(ping)估
a. 焊接接頭力學性能
焊接(jie)接(jie)頭(tou)各項力(li)學(xue)性(xing)能均良好(hao)，所有硬度均小于(yu)275HV，10,且(qie)焊接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)硬度變化與雙相組織的(de)比(bi)例有關，在(zai)熔合線和熱影區高溫段以粗大鐵素體(ti)(ti)為主，硬度最高為275HV10。而后基本上(shang)隨著奧(ao)氏體(ti)(ti)比(bi)例的(de)增加，硬度值逐步下降(jiang)，直至到母(mu)材硬度在(zai)240～260HV1。范圍內(nei)。
b. 金相組織(zhi)與(yu)相比例
根部焊縫(feng)組(zu)織中(zhong)奧(ao)氏體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比例為50％～70％，熱(re)影響區(qu)組(zu)織中(zhong)奧(ao)氏體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)為20％～45％。與根部和填(tian)充焊道相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比，蓋(gai)面焊焊縫(feng)中(zhong)奧(ao)氏體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比例有所減少(shao)，這是因為蓋(gai)面焊道沒有經歷后熱(re)過程，焊后冷(leng)卻速度相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)快些，因此(ci)，蓋(gai)面焊縫(feng)和熱(re)影區(qu)中(zhong)奧(ao)氏體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比例偏低。蓋(gai)面焊縫(feng)中(zhong)組(zu)織晶粒粗大，并呈羽毛狀分布。
c. 焊接接頭(tou)耐應(ying)力(li)腐蝕
采用恒變形U形彎(wan)曲試(shi)樣，按(an)GB／T 17898-1999進行。定期(qi)用10倍放大鏡觀察試(shi)樣裂紋(wen)情況，試(shi)驗表明，兩(liang)周未出現(xian)裂紋(wen)。
d. 焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭耐晶間腐蝕
采用氟化(hua)鈉-硝(xiao)酸法（按(an)GB 1223-1975標(biao)準配制(zhi)試(shi)驗溶液）進(jin)行試(shi)驗，腐(fu)蝕3h后取(qu)出試(shi)樣，用φ5mm的壓(ya)頭(tou)將試(shi)樣彎(wan)曲，在(zai)10倍放大(da)鏡下觀察(cha)彎(wan)曲面，打(da)底焊焊道(dao)表(biao)面均(jun)未出現任(ren)何裂紋。
浙江(jiang)至德鋼業有限公(gong)司通過焊(han)(han)接工藝評定證明，022Cr22Ni5Mo3N 雙相不銹鋼鋼管(guan)焊(han)(han)接性能良(liang)好(hao)，可直接在氣田和石油天然氣管(guan)路焊(han)(han)接中應用(yong)。
