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1、核电站双相不锈钢管道的焊接工艺及焊接接头性能探讨田湾核电站座落在江苏省连云港市，核电站的设备冷却大量采用海水作为冷却介质。海水是自然环境中腐蚀最强的一种介质,使用一般不锈钢材料容易产生孔蚀。核电站的海水管采用具有良好耐孔蚀性能的超级双相不锈钢SAF2507材料，如何获得良好抗海水腐蚀性能的焊接接头显得非常重要。海水管道的工作条件使用SAF2507管材的有UMA厂房PGE系统,UQA厂房PCB,PAA,PAC系统等。规格直径（D13.5-O609.6mm、壁厚1.65—6.35mm;工作压力0.0
2、2—0.7Mpa;工作温度范围2-45°Ce关于SAF2507（00Cr25Ni7Mo4N）00Cr25Ni7Mo4N钢是瑞典近年开发的超级双相不锈钢，商业牌号为SAF2507,属于第三代双相不锈钢。主要用于苛刻的介质,尤其是含氯的环境，如海水等。钢中的高铮、高铝和高氮的平衡成分设计，使钢具有很高的耐应力腐蚀破裂、耐孔蚀和缝隙的性能。一些国家已纳入标准，如美国的UNSS32750,瑞典的SS2328等。SAF2507钢的典型化学成分（质量分数）见表1,常温力学性能见表2钢种CmaxSimaxMn
3、maxSmaxPmaxCrNiMoNSAF25070.030.8120.020.035257403表2钢种钢材品种ob/MPa□0.2/MPa65/%£『舷之茄SAF2507壁JB<20mm800-1000>550>25孔蚀当量值PRE=Cr%+3.3xMo%+16xN%=41显微组织：在铁素体基体上奥氏体呈岛状分布,a/Y比约为50/50。SAF2507钢的焊接1焊接方法双相不锈钢因受其自身的冶金特性的制约，在选择焊接方法时应遵循如下原则:(1)避免使用过高或过低的焊接线能量，过低的线能量会使
4、奥氏体相析出大量减少，工艺和使用性能大幅度降低，过高的线能量会使焊缝接头有害相的析出和晶粒粗大，导致耐腐蚀性和韧性的降低。表3是瑞典Sandvik推荐使用的焊接参数。(2)适宜使用多层焊：多道次，低熔率。根据现场施工情况,焊接方法选用TIG焊表3钢种线能星/KJmm层间温康/°CSAF25070.2・-1.5<1502焊接材料由于焊接热循环的作用，双相不锈钢自熔焊时(或填充金属成分和母材相同)焊缝金属的铁素体量急剧增加，导致氮化物和二次奥氏体的析出,反应在性能上是韧性和耐腐蚀性的下降。为抑制焊缝
5、铁素体的过量增加，采用奥氏体占优势的焊缝金属是当代双相不锈钢焊接的主要趋势，其优点有：细化晶粒，减少氮化物的析岀,提高塑韧性和耐磨性,增强抗裂纹能力，减少多层焊是上下层组织的不均匀性等。一般均采取在焊接材料中提鎳或是加氮两条途径，而隆低Cr当量的办法，由于使用性能大幅度下降是不可E的。通常填充材料中谋量比因母材要提高2%—4%o用含氮的填充材料比只提镇的填充材料效果更好，两种元素都可以增加奥氏体相的比例并使用稳定，但加氮不仅能够延缓金属间相的析出，而且可以提高焊缝金属的强度和耐孔蚀性能。目前采用
6、的耐填充材料一般都是在提高操的基础上再加入与母材相当的含氮量。控制焊缝的奥氏体量为60%—70%,因而SAF2507钢采用TIG焊时选用Sandvik25.10.4丄焊丝z其典型的化学成分（质量分数）见表4表4钢种CSiMnSmaxPmaxCrNi0加Sandvik25.10.4丄0.020.30.40.020.02025国外的研究表明：超级双相钢TIG焊接用纯Ar保护时表面焊道损失20%N2o在保护气体中加氮，对避免氮的损失很有效,但太多的氮又会使焊缝金属产生气孔。SAF2507钢TIG焊的保
7、护气体采用Ar+2%N2。焊接工艺评定根据图纸的安装总说明要求:SAF2507钢的焊接工艺评定主要采用美国ASME标准并结合俄罗斯相关的标准进行。1评定参数根据海水管理管道规格使用情况，确定采用＜D13.5xl.65,①88.9x3.05,①508x5.59等三种规格的管材分别进行评定，编号分别为LYG-JEPC3EC-WPS066.067、068o焊接位置为水平固定，焊接方向为向上焊。焊接坡口型式符合ANSI/ASMEB16.25—1992要求,V型坡口角度70-80°,钝边LOmm，间隙2.
8、0mmo焊丝牌号：Sandvik25.10.4.L焊接规范见表5表5评走编号母材规格mm焊丝规格mm极性焊接层数电流A电压V焊接速度mm/min066013.5x1.6501.6正流正接140-708-1230-60067088.9x3.0501.6正流正接240-909-1440-90..二JlrrzL—r0680508x5.59
