某油田建設集團油建公司承建新疆集氣管線工程,材質采用瑞典進口雙相不銹鋼管材為SAF2205(相當我國標準牌號022Cr22Ni5Mo3N),管線規格為ф33.4mm×3.4mm~ф508mm×19.1mm等9種,其化學成分和力學性能見表4-36。
表4-36 SAF2205 雙相不銹鋼的化(hua)學成分和力學性能

SAF2205 具有(you)較(jiao)好的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing),對焊(han)接(jie)(jie)冷(leng)(leng)、熱(re)裂紋敏感性(xing)(xing)(xing)較(jiao)小,通常(chang)不需要(yao)焊(han)前預熱(re)和(he)焊(han)后(hou)熱(re)處(chu)理(li)。其耐蝕性(xing)(xing)(xing)和(he)力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能除(chu)受(shou)化(hua)(hua)學(xue)(xue)成分的(de)(de)影響外(wai),主(zhu)要(yao)取決(jue)于其合理(li)的(de)(de)鐵素體(ti)和(he)奧氏體(ti)兩相(xiang)的(de)(de)比例,兩相(xiang)比例是(shi)否適(shi)當將成為(wei)(wei)焊(han)接(jie)(jie)雙相(xiang)不銹鋼的(de)(de)關鍵。為(wei)(wei)了獲得滿意的(de)(de)兩相(xiang)比例,除(chu)使用較(jiao)高奧氏體(ti)元素(Ni、N)焊(han)接(jie)(jie)材料以控制焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)化(hua)(hua)學(xue)(xue)成分外(wai),還需控制焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)冷(leng)(leng)卻速度,而冷(leng)(leng)卻速度主(zhu)要(yao)通過熱(re)輸入來達到。一般認為(wei)(wei)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)輸入控制在(zai)10~25kJ/cm,道間溫(wen)度應(ying)控制在(zai)150℃以下,就能防止(zhi)近縫(feng)(feng)區(qu)晶(jing)粒粗化(hua)(hua),還可以避免在(zai)相(xiang)變溫(wen)度危(wei)險區(qu)停留時間過長,而產生σ相(xiang)脆性(xing)(xing)(xing)和(he)475℃脆化(hua)(hua)。
首(shou)先,對焊(han)工進(jin)(jin)行(xing)嚴格的(de)操作技能培(pei)訓,然(ran)后進(jin)(jin)行(xing)焊(han)接工藝評定,根據現場施工的(de)特點,制定出合(he)理(li)的(de)焊(han)接工藝和焊(han)接順序。
(1)坡口的(de)選擇(ze)焊接(jie)坡口形式與(yu)焊接(jie)順序的(de)示(shi)(shi)意圖如圖4-16所示(shi)(shi),管子規格及坡口參數見表4-37。


(2)焊接方法的選用焊根和熱焊選用混合氣體鎢極氬弧焊(GTAW),保護氣體類型φ(Ar)98%+φ(N2)2%,要求氬氣純度≥99.995%;施焊時要提前送氣時間>1min,延遲停氣時間>1min。管內通氬氣保護,氬氣純度≥99.995%,提前送氣時間>2min,延遲停氣時間>2min。填充1、2、3和蓋面選用焊條電弧焊(SMAW)。具體焊接參數見表4-38,填充3和蓋面焊要采用多排焊。
(3)現(xian)場環(huan)境(jing)現(xian)場道間(jian)溫度(du)≤70℃,環(huan)境(jing)溫度(du)>10℃,環(huan)境(jing)相對濕度(du)<90%。環(huan)境(jing)風(feng)速:GTAW時小(xiao)于2m/s,SMAW時小(xiao)于8m/s。
焊(han)(han)工(gong)經過嚴(yan)格(ge)的培訓,施焊(han)(han)現場焊(han)(han)工(gong)采取自檢、互檢和(he)質(zhi)(zhi)檢部門統一(yi)檢查(cha)相(xiang)(xiang)結(jie)合的方法,一(yi)絲(si)不(bu)茍地進(jin)行焊(han)(han)接質(zhi)(zhi)量監督與(yu)檢查(cha),保證SAF2205 雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼管(guan)線的焊(han)(han)縫質(zhi)(zhi)量,一(yi)次合格(ge)率達到98%以(yi)上。

