2205雙相不銹鋼管焊接工藝評(píng)定

滬東中華造船(集團(tuán))有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) companystandardofhudong-zhonghuashipbuilding(group)co.,ltd h&z562012－2002 不銹鋼管焊接工藝規(guī)范 200×-××-××實(shí)施 造船(集團(tuán))有限公司 hudong-zhonghuashipbuilding(group)co.,ltd. h&z562012－2002 -i- 前言 本規(guī)范根據(jù)企業(yè)應(yīng)制定與實(shí)施設(shè)計(jì)規(guī)范、工藝規(guī)范、試驗(yàn)規(guī)范的要求，按h&z001002-2002《企業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)編寫的一般規(guī)定》，為明確不銹鋼管焊接的工藝要求而制定。 本規(guī)范是公司在船舶建造中多年工作的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)于指導(dǎo)生產(chǎn)起重要作用。 本規(guī)范編制部門：造船設(shè)計(jì)三所； 本規(guī)范歸口部門：技術(shù)中心； 本規(guī)范制定日期：2002－12－20。 h&z562012－2002 -ii

奧氏體不銹鋼的焊接要求非常嚴(yán)格,不僅焊縫內(nèi)部不能出現(xiàn)任何微觀或者宏觀的超標(biāo)缺陷,而且要能在實(shí)現(xiàn)各種使用性能以及力學(xué)性能的前提下,變形和收縮量要控制在一定范圍內(nèi),所以有較大的焊接難度。本文就圍繞奧氏體不銹鋼管的焊接工藝展開討論。

1 1引用標(biāo)準(zhǔn) gb50236—98現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工驗(yàn)收規(guī)范 2焊工資質(zhì)和職責(zé) 2.1凡參加高壓不銹鋼管考試的焊工應(yīng)具有奧氏體不銹鋼管材相應(yīng)項(xiàng)位的合格證。并按 《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》的規(guī)定進(jìn)行考試，只能從事合格項(xiàng)位的焊接。5g合格可 以免考1g。 2.2取得施焊合格資格的焊工，在施焊的全過程中應(yīng)按規(guī)定的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行焊接， 并如實(shí)填寫焊接工作記錄表。 3焊前準(zhǔn)備 3.1坡口加工應(yīng)采用機(jī)械方法，坡口尺寸見圖4.1 壁厚3～15mm壁厚大于15mm 圖4.1坡口尺寸圖1.5-2.5 3.2接頭組對(duì)點(diǎn)焊之前，先檢查管端內(nèi)側(cè)是否對(duì)平，使錯(cuò)邊盡可能小，鈍邊的誤差為 0.5mm以內(nèi)，根部間隙的誤差可在1mm內(nèi)，沿周向測定。 3.3附加焊工考試即模擬實(shí)際考試，推薦試件尺寸ф150×15，長1

1 1緒論 隨著工業(yè)技術(shù)的日益發(fā)展，一般奧氏體不銹鋼難以滿足應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕和 縫隙隧洞式腐蝕的要求。為此，冶金工作者進(jìn)行了大量研究，研制出奧氏體—鐵 素體型不銹鋼，即雙相不銹鋼。 傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼在晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕等局部腐蝕 方面的抗力不足，尤其是應(yīng)力腐蝕引起的斷裂，其危害性極大。雙相不銹鋼是近 二十年來開發(fā)的新鋼種。通過正確控制各合金元素比例和熱處理工藝使其固溶組 織中鐵素體相和奧氏體相各約占50％，從而將奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和 焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強(qiáng)度和耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能結(jié)合在一起， 使雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)。 所謂雙相不銹鋼是在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半，一般量 少相的含量也需要達(dá)到30%。在含c較低的情況下，cr含量在18%-28%，ni含量在 3%-10%。有些鋼還含有mo、cu

1 1緒論 隨著工業(yè)技術(shù)的日益發(fā)展，一般奧氏體不銹鋼難以滿足應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕和 縫隙隧洞式腐蝕的要求。為此，冶金工作者進(jìn)行了大量研究，研制出奧氏體—鐵 素體型不銹鋼，即雙相不銹鋼。 傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼在晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕等局部腐蝕 方面的抗力不足，尤其是應(yīng)力腐蝕引起的斷裂，其危害性極大。雙相不銹鋼是近 二十年來開發(fā)的新鋼種。通過正確控制各合金元素比例和熱處理工藝使其固溶組 織中鐵素體相和奧氏體相各約占50％，從而將奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和 焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強(qiáng)度和耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能結(jié)合在一起， 使雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)。 所謂雙相不銹鋼是在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半，一般量 少相的含量也需要達(dá)到30%。在含c較低的情況下，cr含量在18%-28%，ni含量在 3%-10%。有些鋼還含有mo、cu

1緒論 隨著工業(yè)技術(shù)的日益發(fā)展，一般奧氏體不銹鋼難以滿足應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕和 縫隙隧洞式腐蝕的要求。為此，冶金工作者進(jìn)行了大量研究，研制出奧氏體—鐵 素體型不銹鋼，即雙相不銹鋼。 傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼在晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕等局部腐蝕 方面的抗力不足，尤其是應(yīng)力腐蝕引起的斷裂，其危害性極大。雙相不銹鋼是近 二十年來開發(fā)的新鋼種。通過正確控制各合金元素比例和熱處理工藝使其固溶組 織中鐵素體相和奧氏體相各約占50％，從而將奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和 焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強(qiáng)度和耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能結(jié)合在一起， 使雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)。 所謂雙相不銹鋼是在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半，一般量 少相的含量也需要達(dá)到30%。在含c較低的情況下，cr含量在18%-28%，ni含量在 3%-10%。有些鋼還含有mo、cu、nb

雙相不銹鋼已成為一種重要的工程材料，廣泛應(yīng)用于石油化工、海上及海岸設(shè)施、油田設(shè)備、 造紙、造船環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。2507雙相不銹鋼是在第二代雙相不銹鋼2205基礎(chǔ)上發(fā)展起來 的，目前有saf2507、ur52n+、zeron100、s32750、00cr25ni7mo4n等牌號(hào)，2507組織 由奧氏體和鐵素體構(gòu)成，兼有奧氏體不銹鋼與鐵素體不銹鋼的雙重特征，具有比奧氏體不銹 鋼更低的熱膨脹系數(shù)和更高的熱導(dǎo)率，它的孔蝕系數(shù)（pren）大于40，具有很高的耐孔蝕、 耐間隙腐蝕、耐氯化物應(yīng)力腐蝕開裂性能，同時(shí)具有高強(qiáng)度、高抗疲勞強(qiáng)度、低溫高韌性等， 是一種應(yīng)用廣泛的雙相不銹鋼。近年來，隨著雙相不銹鋼管應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，對(duì)焊接技術(shù) 的需求增加，加速了焊接技術(shù)的發(fā)展。因此，總結(jié)和探討國內(nèi)外對(duì)2507不銹鋼焊接性的研 究成果，對(duì)于2507雙相不銹鋼的應(yīng)

2205雙相不銹鋼管材的斷裂韌性分析

某天然氣集輸管道最高工作壓力13.3mpa,最低工作溫度-30℃,對(duì)材料的韌性提出了較高的要求。本文對(duì)該高壓天然氣管道用2205雙相不銹鋼管材進(jìn)行了夏比v形缺口沖擊試驗(yàn)、落錘撕裂試驗(yàn)(dwtt)和裂紋尖端張開位移(ctod)試驗(yàn),對(duì)該材料的斷裂韌性特征進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,2205雙相不銹鋼材料具有較高的夏比沖擊吸收功,較低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度(fatt)和較高的ctod值,表明該材料具有良好的斷裂韌性,用于高壓輸氣管道具有較高的安全性。

2205雙相不銹鋼(2205dss是現(xiàn)代雙相不銹鋼其中一種,采用氮作為合金元素, 其含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)0.14%~0.20%,在保證組織平衡和提高性能方面具有重要作用 [1]。2205dss具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐腐蝕性能和焊接性能等,是目前應(yīng)用最普遍 的雙相不銹鋼材料,主要用在酸性油、氣田,還有運(yùn)輸、煉油、石油、化工以及海洋 工程等領(lǐng)域[2]。 塔里木盆地克拉2天然氣田介質(zhì)中含有很高濃度的氯離子,具有很強(qiáng)的腐蝕性, 同時(shí)最高工作壓力達(dá)13.3mpa,因此氣田開發(fā)的輸送管道大量采用強(qiáng)度高、耐蝕性 好的2205dss材料。由于輸送管道最低使用溫度-30℃,工程對(duì)管道用管材低溫韌性 也提出了較高的要求。天然氣管道高壓輸送對(duì)安全性要求很高,韌性對(duì)管道的安全 性有非常重要的影響。管道材料多年來一直采用低合金高強(qiáng)度管線鋼,對(duì)2205dss 的韌性研究較少,因此對(duì)用

2205雙相不銹鋼管耐應(yīng)力腐蝕性能強(qiáng)的原因|204cu 不銹鋼代替304不銹鋼 2009-11-27:55:34 2205雙相不銹鋼管耐應(yīng)力腐蝕性能強(qiáng)的原因|204cu不銹鋼代替304不銹鋼 與奧氏體型不銹鋼相比，2205雙相不銹鋼具有強(qiáng)度高，對(duì)晶間腐蝕不敏感和較 好的耐點(diǎn)腐蝕和耐縫隙腐蝕的能力，其中優(yōu)良的耐應(yīng)力腐蝕性能是開發(fā)該類鋼種 主要目的。 雙相不銹鋼耐應(yīng)力腐蝕的基本原因，有下述幾點(diǎn): l)雙相不銹鋼的屈服強(qiáng)度比奧氏體不銹鋼高，即產(chǎn)生表面滑移所需的應(yīng) 力水平較高，在相同的腐蝕環(huán)境中，由于雙相不銹鋼的表面膜因表面滑移而破壞 的應(yīng)力較大，即應(yīng)力腐蝕裂紋較難以形成。 2)雙相不銹鋼中一般含有較高的鉻、鉬合金元素，而加人這些元素都能 使不銹鋼具有較好的耐點(diǎn)腐蝕性能，不會(huì)由于點(diǎn)腐蝕而發(fā)展成為應(yīng)力腐蝕;而奧 氏體不銹鋼中不含鉬或者含鉬量少，其含鉻量也不是很高，

摘要: 采用焊條電弧焊(smaw,以e2209作填充材料對(duì)2205雙相不銹鋼與304奧氏 體不銹鋼異種金屬焊接工藝進(jìn)行研究,通過優(yōu)化焊接工藝參數(shù),獲得了具有良好力學(xué) 性能和合適雙相比例的焊接接 頭。接頭力學(xué)性能測試表明,拉伸試樣斷裂發(fā)生在強(qiáng)度相對(duì)較低的304母材 側(cè);2205母材側(cè)熱影響區(qū)的顯微硬度值高于焊縫和2205母材,而304母材側(cè)熱影響 區(qū)的顯微硬度值高于304母材。對(duì)接頭過渡層 進(jìn)行xrd相結(jié)構(gòu)分析, 未發(fā)現(xiàn)m23c6、cr2n和σ等有害相析出,接頭拉伸斷口掃描觀察表明,接頭 呈明顯韌性斷裂特征。接頭性能滿足工程實(shí)際應(yīng)用要求。關(guān)鍵詞: 雙相不銹鋼;奧氏體不銹鋼;異種金屬;焊接工藝中圖分類號(hào): tg457.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a文章編號(hào): 1001-2303(201101-0073-05第41卷第1期201

2205雙相不銹鋼與304奧氏體不銹鋼的焊接

采用焊條電弧焊(smaw),以e2209作填充材料對(duì)2205雙相不銹鋼與304奧氏體不銹鋼異種金屬焊接工藝進(jìn)行研究,通過優(yōu)化焊接工藝參數(shù),獲得了具有良好力學(xué)性能和合適雙相比例的焊接接頭。接頭力學(xué)性能測試表明,拉伸試樣斷裂發(fā)生在強(qiáng)度相對(duì)較低的304母材側(cè);2205母材側(cè)熱影響區(qū)的顯微硬度值高于焊縫和2205母材,而304母材側(cè)熱影響區(qū)的顯微硬度值高于304母材。對(duì)接頭過渡層進(jìn)行xrd相結(jié)構(gòu)分析,未發(fā)現(xiàn)m23c6、cr2n和σ等有害相析出,接頭拉伸斷口掃描觀察表明,接頭呈明顯韌性斷裂特征。接頭性能滿足工程實(shí)際應(yīng)用要求。

雙相不銹鋼管焊接作業(yè)指導(dǎo)書第1頁共7頁 1.適用范圍 本作業(yè)指導(dǎo)書適用于重工(軍工)船舶建造中雙相不銹鋼管的內(nèi)場預(yù)制加工 及船上管子預(yù)制后的焊接作業(yè)。 填角焊采用藥芯焊絲氣保焊或鎢極氬弧焊；對(duì)接焊采用鎢極氬弧焊，要求單 面焊雙面成形。 2.焊前準(zhǔn)備 2.1采用無油污及鐵質(zhì)的尼龍纖維吊帶及工作手套將管子運(yùn)送至專用焊接平臺(tái)。 2.2檢查焊接接頭裝配質(zhì)量及坡口尺寸是否符合焊接工藝要求。 2.3用專用不銹鋼絲刷清潔待焊接頭。藥芯焊絲氣體保護(hù)焊時(shí)，在接頭附近 200mm范圍內(nèi)噴涂防飛濺劑；鎢極氬弧焊時(shí)，用丙酮清除焊絲及待焊接頭兩側(cè) 50mm范圍內(nèi)的油污。 2.4所有焊前和焊接過程中使用的工具必須采用不銹鋼材質(zhì)，包括不銹鋼砂輪 片、不銹鋼鋼絲刷、不銹鋼銼刀等。 3.焊接材料 鎢極氬弧焊絲：bohlercn22/9n-igφ2.0mm、φ2.4mm co2焊絲：

2205雙相不銹鋼的制造規(guī)定 1．2205雙相不銹鋼的制造，檢驗(yàn)，驗(yàn)收應(yīng)符合《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、gb150-2011 《鋼制壓力容器》、gb151-2011《列管式換熱器》的規(guī)定，且應(yīng)滿足本規(guī)定和施工圖的 要求。 2．材料：2205雙相不銹鋼的材料（包括復(fù)合板材料）應(yīng)滿足《2205雙相不銹鋼采購技術(shù) 要求》的規(guī)定。 3．冷成型：成型后變形率超過10%的封頭以及拼板后成型的封頭，成型后應(yīng)對(duì)封頭進(jìn)行固 溶處理，固溶處理的溫度為1090℃。 注：變形率ε=（1.5δ/2rf）x（1-rf/r0）x100% 式中：ε=鋼板變形率，% δ=鋼板名義厚度，mm； rf=鋼板彎曲后的中線半徑，mm； r0=鋼板彎曲前的中線半徑，mm；對(duì)于平板r0=∝，mm； 4．熱成型：所有熱成型加工，在成型后均應(yīng)進(jìn)行固溶處理。 注：對(duì)于復(fù)合板設(shè)備

2205是一種標(biāo)準(zhǔn)雙相不銹鋼材料,因其具備優(yōu)異的力學(xué)性能和良好的耐氯離子腐蝕性能而被廣泛應(yīng)用于海水離心泵的承壓焊接件材料。雙相不銹鋼與傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼材料有不同的冶金特點(diǎn)和金相組織,所以2205焊接件質(zhì)量評(píng)定必須重新進(jìn)行評(píng)估。本文在介紹2205雙相不銹鋼各種物理、化學(xué)、力學(xué)、金相、焊接、熱處理等性能并與奧氏體不銹鋼316l比較的基礎(chǔ)上,提出了2205焊接件質(zhì)量評(píng)定的一些補(bǔ)充要求,包括焊接工藝評(píng)定項(xiàng)目和焊接母材的質(zhì)量驗(yàn)收要求。

雙相不銹鋼的焊接工藝是化學(xué)品船建造過程中的重要技術(shù)難點(diǎn),本文首先介紹了2205雙相不銹鋼的化學(xué)成分、抗腐蝕性能和力學(xué)性能.考慮焊接殘余應(yīng)力對(duì)船體的不利影響,從焊接過程和焊接參數(shù)的控制角度探討焊接質(zhì)量控制,并結(jié)合船廠施工工藝提出控制焊接殘余應(yīng)力的方法.

隨著船舶制造業(yè)的發(fā)展，雙相不銹鋼管，在船舶管系中扮演越來越重要的角色，雙相不銹鋼管焊接要求高，難度大，工廠進(jìn)行了大量的焊接工藝試驗(yàn)，及產(chǎn)品焊接質(zhì)量研究，較全面地掌握了雙相不銹鋼管的焊接技術(shù)。本文總結(jié)了雙相不銹鋼管的焊接經(jīng)驗(yàn)和缺陷的控制方法，為保證雙相不銹銅管的焊接質(zhì)量提供了經(jīng)驗(yàn)。

對(duì)saf2205雙相不銹鋼進(jìn)行了一系列焊接試驗(yàn),制定了焊接工藝。通過試驗(yàn),得出結(jié)論:采用氣體保護(hù)焊er2209ф1.2,保護(hù)氣體為98%ar_2+2%co_2,可實(shí)現(xiàn)saf2205常溫下的焊接,質(zhì)量良好,滿足技術(shù)要求。

對(duì)saf2205雙相不銹鋼進(jìn)行了一系列焊接試驗(yàn),制定了焊接工藝。通過試驗(yàn),得出結(jié)論：采用氣體保護(hù)焊er2209ф1.2,保護(hù)氣體為98%ar_2＋2%co_2,可實(shí)現(xiàn)saf2205常溫下的焊接,質(zhì)量良好,滿足技術(shù)要求。

在石油、化工、造紙、海上作業(yè)等工程領(lǐng)域，雙相鋼以其優(yōu)越的力學(xué)性能與綜合的耐腐蝕性贏得了使用者的青睞，筆者參與的重要項(xiàng)目也選用了s2205雙相不銹鋼這一優(yōu)質(zhì)材料作為設(shè)備得主要材料。這里本文旨在說明s2205雙相不銹鋼在具體工程實(shí)施過程中的技術(shù)要點(diǎn)，其中包括它的耐蝕性、焊接性、焊接工藝參數(shù)和焊接要點(diǎn)等。