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(gang)管(guan)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(shuang)相不銹鋼的化學成(cheng)分和力學性能
SAF2205 具有較好的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)性,對(dui)焊(han)接(jie)(jie)冷、熱(re)裂(lie)紋敏感性較小,通(tong)常不需要焊(han)前預熱(re)和(he)焊(han)后熱(re)處理(li)。其耐蝕性和(he)力學(xue)性能(neng)除受化學(xue)成分的(de)(de)(de)影響外,主要取決于其合理(li)的(de)(de)(de)鐵素體和(he)奧氏(shi)體兩(liang)相的(de)(de)(de)比(bi)例(li),兩(liang)相比(bi)例(li)是否(fou)適當(dang)將成為焊(han)接(jie)(jie)雙相不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)關鍵。為了獲得滿意的(de)(de)(de)兩(liang)相比(bi)例(li),除使(shi)用(yong)較高(gao)奧氏(shi)體元素(Ni、N)焊(han)接(jie)(jie)材料(liao)以控制(zhi)(zhi)焊(han)縫金屬化學(xue)成分外,還(huan)需控制(zhi)(zhi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)冷卻速度,而冷卻速度主要通(tong)過熱(re)輸入(ru)來達到。一般認為焊(han)接(jie)(jie)熱(re)輸入(ru)控制(zhi)(zhi)在10~25kJ/cm,道間溫度應控制(zhi)(zhi)在150℃以下(xia),就(jiu)能(neng)防(fang)止近縫區(qu)晶粒粗化,還(huan)可(ke)以避免在相變溫度危險區(qu)停(ting)留時間過長,而產生σ相脆性和(he)475℃脆化。
首先(xian),對(dui)焊工進(jin)行(xing)嚴格的操作技能培訓(xun),然后進(jin)行(xing)焊接(jie)工藝(yi)評定,根(gen)據現場施(shi)工的特點(dian),制定出合理的焊接(jie)工藝(yi)和焊接(jie)順(shun)序。
(1)坡口(kou)的(de)選(xuan)擇焊接坡口(kou)形式與焊接順序的(de)示意圖如圖4-16所示,管子規格及坡口(kou)參(can)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)現場環境(jing)(jing)現場道間溫(wen)度(du)≤70℃,環境(jing)(jing)溫(wen)度(du)>10℃,環境(jing)(jing)相對濕度(du)<90%。環境(jing)(jing)風速:GTAW時(shi)小于2m/s,SMAW時(shi)小于8m/s。
焊工經過嚴格(ge)(ge)的(de)(de)培(pei)訓,施焊現(xian)場焊工采取自檢(jian)(jian)、互檢(jian)(jian)和質檢(jian)(jian)部門統一檢(jian)(jian)查相結合的(de)(de)方法,一絲不茍地進行焊接質量(liang)監督與檢(jian)(jian)查,保證SAF2205 雙相不銹鋼(gang)管(guan)線的(de)(de)焊縫(feng)質量(liang),一次合格(ge)(ge)率達到98%以上(shang)。