如何进行00Cr22Ni5Mo3N超低碳铁素体-奥氏体双相不锈钢的TIG焊

    00Cr22Ni5Mo3N钢又称HDR钢，该钢的化学成分和力学性能见表5-67、表5-68。本例为工作压力25MPa的船用高压空气管路，管子规格为：Φ42mm×6mm、Φ42mm×4mm、Φ28mm×3.5mm、Φ22mm×3mm。

    表5-67    00Cr22Ni5Mo3N钢化学成分实测值（质量分数，%）

    表5-68    00Cr22Ni5Mo3N钢力学性能

   (1)焊接性分析  00Cr22Ni5Mo3N钢与Cr18型双相不锈钢相比，Cr、N含量增加而Si含量则降低，使抗均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀能力大为提高，但HAZ的单相铁素体化倾向较小。该钢的C、S、P等成分得到良好控制，故焊接性良好，热裂纹敏感性较小，焊前可不预热，焊后也不必热处理。为进一步提高抗热裂和抗晶间腐蚀能力，以采用低热输入焊接方法和较快焊接速度为宜，并控制层温在60℃以下。鉴于壁厚较薄，宜采用全TIC焊。

   (2)焊接工艺

   1)焊前准备：①坡口形式：单V形坡口，对口间隙2~3mm，不留钝边；②组对：组对质量直接影响焊缝背面成形和熔透率，故必须保证同轴性、错边量，且定位焊不得点焊在坡口内，必须使用不锈钢“固定马”，如图5-22所示；③背面充氩保护：对背面成形至关重要。一般氩气保持0.01~0.02MPa压力，通气1min后，将一端密封面开Φ2mm小孔，使管内剩余空气吹出，再通氩1min后方可打底焊。

   2)焊接材料选择：使用Φ2.0mm的HDR专用焊丝，牌号Q/SG-YX003-1992(符合GB/T 424-1984)标准。

   3)焊接参数：经焊接工艺试验和焊接工艺评定确定的焊接参数见表5-69。

    图5-22    使用“固定马”组对示意图

    表5-69    Φ42mm×6mm的00Cr22Ni5Mo3N钢管对接接头焊接参数

   (3)产品焊接  按上述焊接参数施焊，并遵守下列操作要求：①不宜采用圆盘锯下料（因锯片含碳量高），应以弓锯下料，并车床加工坡口；②宜快速焊，焊接第1、2道时焊枪不作横向摆动，注意保持层温60℃以下；③第1道打底焊引、熄弧时暂停背面送氩，以防止接头熔合不良；④焊接中断及结束时注意填满弧坑，焊后方可去“固定马”并打磨。

   (4)结果评定  以上述工艺施焊，焊接质量和接头性能都满足设计要求，运行正常。

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