雙相不銹鋼以其優(yōu)良的耐腐蝕耐高強度和易于加工制造等優(yōu)異性能在海洋平臺應用比較普遍。特別是它們對抗氯化物的侵蝕有很好的效果,最適合在富含氯離子的介質(zhì)中,以及某些酸介質(zhì)中使用,比如,在海洋采油平臺中,應用于化學(xué)藥劑注入系統。雙相不銹鋼的良好耐腐蝕性能是因為其具有鐵素體和奧氏體的混合結構。正因為這種特異性能,使雙相不銹鋼的焊接工藝的要求不同于其他鋼材，至德鋼業(yè)以“東方1-1”項目為例,側重于雙相不銹鋼焊接的特殊方面，介紹雙相不銹鋼管線(xiàn)的焊接。

一、焊接工藝評定

  海洋平臺管線(xiàn)焊接工藝一般采用ASTM IX標準。設計焊接工藝之前,要了解平臺有哪些規格的管線(xiàn),然后參考ASTM IX QW-250條要求的工藝重要變素,確定采用哪些焊接方法,盡量采用有利于現場(chǎng)施工并且覆蓋范圍廣的焊接工藝。一般而言,用氬弧焊進(jìn)行底道焊可獲得優(yōu)良的底邊成型.用手工電弧焊或埋弧自動(dòng)焊填充可提高焊接效率,比較適合厚壁管材。

  進(jìn)行焊接試件時(shí),要按照工藝要求嚴格控制焊接電流,電壓,焊接速度,保護氣體流量等,并做好記錄。

   按照ASTM IX QW-190標準,經(jīng)過(guò)外觀(guān)檢驗和無(wú)損探傷合格后,對試件焊接接頭進(jìn)行力學(xué)性能試驗,比如拉伸、冷彎、試驗等,對照材料所采用的標準,評定其力學(xué)性能。評定力學(xué)性能后,對焊縫金屬進(jìn)行化學(xué)成分分析,確定焊縫金屬化學(xué)成分含量是否滿(mǎn)足材料標準要求。

   對于雙相不銹鋼的焊接工藝評定,還需要進(jìn)行金相試驗和耐腐蝕性能試驗,才能證明焊接質(zhì)量是否達到要求。這就是雙相不銹鋼的特點(diǎn),也是工藝評定的重點(diǎn)。

   雙相不銹鋼的鐵素體和奧氏體比例要與母材相近才能保證比其他不銹鋼有更優(yōu)良的抗氯化物腐蝕性能,金相試驗就是通過(guò)金相分析確定焊縫鐵素體和奧氏體含量是否與母材相近。其程序是，焊接斷面經(jīng)過(guò)切割后取樣,取樣位置為焊縫頂部（即最后一道蓋面焊縫,距表面1mm）、焊縫中心、焊縫根部、距管件內表面約1mm、焊縫根部?jì)蓚鹊臒嵊绊憛^、焊縫兩側母材；接著(zhù)對樣品進(jìn)行粗磨、細磨、拋光后,再進(jìn)行浸蝕處理.最后在500倍顯微鏡下觀(guān)察其晶粒情況。對每一個(gè)樣品取20個(gè)視場(chǎng)進(jìn)行觀(guān)察,觀(guān)察有沒(méi)有晶間碳化物和沉淀相的形成,測量鐵素體相的百分比。根據所測量到的鐵素體含量。所得的數據應滿(mǎn)足雙相不銹鋼生產(chǎn)廠(chǎng)家推薦的要求，下表為。東方1-1項目一個(gè)雙相不銹鋼管的焊接工藝在上海交通大學(xué)焊接工程研究所進(jìn)行鐵素體測試的試驗數據。

二、現場(chǎng) 

    現場(chǎng)焊接雙相不銹鋼除了嚴格按照認可的工藝控制焊接參數外，還要執行下列焊接注意事項和技巧，才能保證現場(chǎng)的焊接質(zhì)量。

  1. 清理工具如鋼絲刷、刨錘等一律由雙相不銹鋼制成，打磨用的砂輪必須專(zhuān)用于磨雙相不銹鋼。不能讓雙相不銹鋼與鋼材直接接觸，否則，由于粘有鋼材粉末或鐵屑，會(huì )造成點(diǎn)蝕。

  2. 焊道兩側最好敷防飛濺劑，焊件表面最好覆蓋保護膜。

  3. 要采用短弧焊、斷弧焊，打底最好采用氬弧焊。

  4. 不預熱，焊后不保溫，層間溫度要小于150℃，必要時(shí)可以采用強冷措施。

  5. 要采用盡可能小的線(xiàn)能量，母材的熔化量要控制在焊縫斷面的35%以下。

  6. 由于雙相不銹鋼的熱膨脹系數大，定位焊縫長(cháng)度要增加至100mm，厚度也要相應增加。

  7. 焊縫表面應打磨光滑，然后進(jìn)行酸洗，鈍化處理，再用清水洗干凈。如果需要，可采用拋光處理，石英砂磨刷等進(jìn)行表面焊后顏色處理，以提高抗腐蝕性。

  8. 引弧須在坡口內進(jìn)行，不允許擦傷母材。被擦傷部位須進(jìn)行打磨、探傷，然后酸化、鈍化處理。

  9. 用氬弧焊進(jìn)行打底焊接時(shí)，要在管內充氬氣，測定管內含氧量，保證小于0.5%，然后把氬氣流量調節到15L/分鐘方可焊接。焊接底層收口處，應將氬氣流量調節至5L/分鐘，待壓力降低后方可收口焊接，可防止收口處內凹。另外，焊接前三道焊縫或者焊縫金屬未達到10分鐘時(shí)，都應在管內用氬氣進(jìn)行背部保護，以防止根部焊縫金屬性能惡化。

三、結束語(yǔ)

  雙相不銹鋼管線(xiàn)的焊接除了要滿(mǎn)足力學(xué)性能外，還要滿(mǎn)足耐腐蝕性能，所以焊接工藝要求比較特殊，對焊工能力和現場(chǎng)條件要求也比較高。只有嚴格控制焊接各個(gè)要素、焊工操作規范和環(huán)境條件，才能保證良好的焊接質(zhì)量。