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(biao)4-36 SAF2205 雙相不銹鋼的化學(xue)成分(fen)和力學(xue)性能
SAF2205 具有較好的焊(han)接(jie)性(xing),對焊(han)接(jie)冷、熱(re)(re)裂紋敏感(gan)性(xing)較小,通常不需(xu)要(yao)(yao)(yao)焊(han)前(qian)預熱(re)(re)和(he)焊(han)后熱(re)(re)處(chu)理。其耐(nai)蝕性(xing)和(he)力學(xue)性(xing)能除受化(hua)學(xue)成分的影響外(wai),主要(yao)(yao)(yao)取決于其合理的鐵素體(ti)(ti)和(he)奧氏體(ti)(ti)兩相的比(bi)例(li)(li),兩相比(bi)例(li)(li)是(shi)否適當將(jiang)成為焊(han)接(jie)雙相不銹鋼(gang)的關鍵。為了獲得(de)滿意的兩相比(bi)例(li)(li),除使用較高奧氏體(ti)(ti)元素(Ni、N)焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)以(yi)控制(zhi)(zhi)焊(han)縫(feng)金屬化(hua)學(xue)成分外(wai),還(huan)需(xu)控制(zhi)(zhi)焊(han)接(jie)接(jie)頭的冷卻速度,而冷卻速度主要(yao)(yao)(yao)通過(guo)熱(re)(re)輸入來(lai)達到。一般認為焊(han)接(jie)熱(re)(re)輸入控制(zhi)(zhi)在(zai)10~25kJ/cm,道間溫度應(ying)控制(zhi)(zhi)在(zai)150℃以(yi)下,就能防(fang)止(zhi)近(jin)縫(feng)區(qu)晶粒(li)粗化(hua),還(huan)可以(yi)避免在(zai)相變溫度危(wei)險區(qu)停留時間過(guo)長,而產生(sheng)σ相脆性(xing)和(he)475℃脆化(hua)。
首(shou)先,對焊工(gong)進行嚴格(ge)的(de)操作(zuo)技能培(pei)訓(xun),然后(hou)進行焊接(jie)工(gong)藝評定(ding),根(gen)據現場施工(gong)的(de)特點,制定(ding)出合理的(de)焊接(jie)工(gong)藝和焊接(jie)順(shun)序。
(1)坡口的選擇焊接坡口形(xing)式與焊接順序的示(shi)意圖如圖4-16所示(shi),管子規格及坡口參(can)數見(jian)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(huan)境(jing)現場道間溫度(du)≤70℃,環(huan)境(jing)溫度(du)>10℃,環(huan)境(jing)相對濕度(du)<90%。環(huan)境(jing)風速:GTAW時小于(yu)2m/s,SMAW時小于(yu)8m/s。
焊工經過嚴格(ge)的培訓,施焊現場焊工采取自檢(jian)(jian)、互檢(jian)(jian)和質(zhi)檢(jian)(jian)部門(men)統(tong)一檢(jian)(jian)查相(xiang)結合的方法(fa),一絲不(bu)茍地進行焊接(jie)質(zhi)量(liang)監(jian)督與(yu)檢(jian)(jian)查,保證(zheng)SAF2205 雙相(xiang)不(bu)銹鋼管線的焊縫質(zhi)量(liang),一次(ci)合格(ge)率達(da)到98%以上。