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. 焊接方法的選擇
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(dang)于我國YB／T 5092-2005的H03Cr22Ni8Mo3N牌號(hao)。
3. 焊(han)接(jie)參數的選(xuan)擇
采用(yong)60°V形坡(po)口，鈍邊1.0mm，間(jian)(jian)隙3.0mm。焊(han)(han)(han)接(jie)時，不需要(yao)對管件進(jin)行(xing)預熱(re)，但應嚴格控制(zhi)層(ceng)間(jian)(jian)溫度和熱(re)輸入。熱(re)輸入在5～15kJ／cm范(fan)圍內，層(ceng)間(jian)(jian)溫度差(cha)，小(xiao)于150℃。施焊(han)(han)(han)過程選擇(ze)多(duo)道焊(han)(han)(han)，因為(wei)后(hou)續焊(han)(han)(han)道對前(qian)道焊(han)(han)(han)縫有熱(re)處理作用(yong)，能(neng)使焊(han)(han)(han)縫金屬(shu)中(zhong)鐵素體(ti)進(jin)一步轉變為(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)，同時熱(re)影區中(zhong)的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)數(shu)量也會(hui)增(zeng)多(duo)，從而使整個焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)組織和性能(neng)得到改善。焊(han)(han)(han)接(jie)參數(shu)見表4-35。
4. 焊(han)接接頭(tou)性(xing)能(neng)的評估
a. 焊接接頭力學性能
焊(han)接接頭各項力學性(xing)能均(jun)良好，所(suo)有硬度(du)均(jun)小(xiao)于275HV，10,且焊(han)接接頭的硬度(du)變化與雙(shuang)相(xiang)組織的比例有關，在(zai)熔(rong)合線(xian)和熱影區高溫(wen)段以粗大鐵素體(ti)為(wei)主，硬度(du)最(zui)高為(wei)275HV10。而后(hou)基本上隨著奧氏體(ti)比例的增加，硬度(du)值(zhi)逐步(bu)下降，直(zhi)至到(dao)母材(cai)硬度(du)在(zai)240～260HV1。范圍內。
b. 金(jin)相(xiang)組織與(yu)相(xiang)比例
根部焊(han)(han)縫組(zu)織中(zhong)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)比(bi)例(li)(li)為(wei)50％～70％，熱影響區組(zu)織中(zhong)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)為(wei)20％～45％。與根部和(he)填充焊(han)(han)道相(xiang)(xiang)比(bi)，蓋面焊(han)(han)焊(han)(han)縫中(zhong)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)比(bi)例(li)(li)有所減少，這是因為(wei)蓋面焊(han)(han)道沒有經(jing)歷(li)后熱過程(cheng)，焊(han)(han)后冷卻速度相(xiang)(xiang)對快(kuai)些(xie)，因此，蓋面焊(han)(han)縫和(he)熱影區中(zhong)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)比(bi)例(li)(li)偏低。蓋面焊(han)(han)縫中(zhong)組(zu)織晶(jing)粒粗大，并呈羽毛(mao)狀分布(bu)。
c. 焊(han)接接頭耐應(ying)力腐(fu)蝕
采用恒變形(xing)U形(xing)彎曲試(shi)樣(yang)，按(an)GB／T 17898-1999進行。定期用10倍放大鏡觀(guan)察試(shi)樣(yang)裂紋(wen)情況，試(shi)驗表明，兩周未出現裂紋(wen)。
d. 焊接(jie)接(jie)頭耐晶間腐蝕
采用氟化鈉-硝酸法（按GB 1223-1975標準配制試(shi)(shi)驗溶液(ye)）進行試(shi)(shi)驗，腐蝕3h后(hou)取出(chu)試(shi)(shi)樣，用φ5mm的壓頭(tou)將試(shi)(shi)樣彎曲(qu)(qu)，在10倍放大(da)鏡下(xia)觀(guan)察彎曲(qu)(qu)面(mian)，打底焊(han)(han)焊(han)(han)道表面(mian)均未出(chu)現(xian)任何裂紋。
浙江至德鋼(gang)業有(you)限公司通(tong)過焊(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝評(ping)定證明，022Cr22Ni5Mo3N 雙相不銹鋼(gang)鋼(gang)管焊(han)(han)接(jie)(jie)性能良好，可直接(jie)(jie)在(zai)氣田和(he)石油天然氣管路焊(han)(han)接(jie)(jie)中應(ying)用(yong)。
