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(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(jie)方法(fa)的選(xuan)擇
022Cr22Ni5Mo3N 雙(shuang)相不(bu)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(ze)
對焊后直接使用的雙相不銹(xiu)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(zhu)：ER2209相當(dang)于(yu)我國(guo)YB／T 5092-2005的H03Cr22Ni8Mo3N牌號。
3. 焊接參數的選擇
采用60°V形(xing)坡口，鈍邊1.0mm，間(jian)隙3.0mm。焊(han)(han)接(jie)時，不需要(yao)對管件進行預熱(re)，但(dan)應(ying)嚴格控制層(ceng)(ceng)間(jian)溫(wen)度和熱(re)輸入。熱(re)輸入在(zai)5～15kJ／cm范圍內，層(ceng)(ceng)間(jian)溫(wen)度差，小于150℃。施焊(han)(han)過程選擇多(duo)道焊(han)(han)，因為(wei)后續焊(han)(han)道對前道焊(han)(han)縫(feng)有熱(re)處理作(zuo)用，能使(shi)焊(han)(han)縫(feng)金屬中(zhong)鐵素體進一步轉(zhuan)變為(wei)奧氏(shi)體，同時熱(re)影(ying)區中(zhong)的奧氏(shi)體數量(liang)也會增多(duo)，從(cong)而使(shi)整個焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的組織和性能得到(dao)改(gai)善(shan)。焊(han)(han)接(jie)參數見表4-35。
4. 焊接(jie)接(jie)頭性能的(de)評估
a. 焊接(jie)接(jie)頭力學性能
焊(han)接(jie)接(jie)頭各(ge)項力學性(xing)能均良好，所(suo)有硬(ying)度(du)均小于(yu)275HV，10,且焊(han)接(jie)接(jie)頭的硬(ying)度(du)變(bian)化與雙(shuang)相組織的比例有關(guan)，在熔合線和熱影區高溫(wen)段以粗大鐵(tie)素體(ti)為主，硬(ying)度(du)最(zui)高為275HV10。而后基本(ben)上隨著(zhu)奧氏體(ti)比例的增加(jia)，硬(ying)度(du)值(zhi)逐步(bu)下降，直至到母材硬(ying)度(du)在240～260HV1。范(fan)圍內。
b. 金相(xiang)組織(zhi)與相(xiang)比例(li)
根(gen)部焊(han)(han)縫(feng)組織(zhi)中(zhong)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)比(bi)(bi)(bi)例為(wei)50％～70％，熱(re)(re)影響區組織(zhi)中(zhong)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)為(wei)20％～45％。與(yu)根(gen)部和(he)填充(chong)焊(han)(han)道相(xiang)比(bi)(bi)(bi)，蓋面焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)比(bi)(bi)(bi)例有(you)(you)所減少，這是(shi)因(yin)為(wei)蓋面焊(han)(han)道沒有(you)(you)經(jing)歷后熱(re)(re)過程，焊(han)(han)后冷卻速度相(xiang)對快些，因(yin)此，蓋面焊(han)(han)縫(feng)和(he)熱(re)(re)影區中(zhong)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)比(bi)(bi)(bi)例偏(pian)低。蓋面焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)組織(zhi)晶粒粗(cu)大，并呈羽毛(mao)狀分(fen)布。
c. 焊接(jie)接(jie)頭耐(nai)應力腐蝕
采用恒變(bian)形U形彎曲試樣，按GB／T 17898-1999進(jin)行。定期(qi)用10倍放大(da)鏡觀察試樣裂(lie)紋(wen)情況，試驗表(biao)明，兩周未出(chu)現裂(lie)紋(wen)。
d. 焊接(jie)接(jie)頭耐晶(jing)間腐蝕
采用氟(fu)化(hua)鈉-硝(xiao)酸法（按GB 1223-1975標準配(pei)制試(shi)驗溶液）進(jin)行試(shi)驗，腐(fu)蝕3h后取出試(shi)樣，用φ5mm的壓頭(tou)將試(shi)樣彎(wan)曲(qu)，在10倍放大鏡下觀察彎(wan)曲(qu)面，打底焊(han)焊(han)道表面均未出現任(ren)何裂紋。
浙江至德鋼業有限公司通過(guo)焊接工藝評定證明，022Cr22Ni5Mo3N 雙相不銹(xiu)鋼鋼管焊接性(xing)能良好，可直接在氣田和(he)石油天然氣管路焊接中(zhong)應用。
