天然气集输系统用LC65-2205双相不锈钢焊管工艺及性能
2205双相不锈钢的性能及焊接工艺
2205双相不锈钢的性能及焊接工艺双相不锈钢2205是第二代双相不锈钢，也称为标准双相不锈钢，成分特点是超低碳、含氮。
2205双相不锈钢是目前应用最为普遍的双相不锈钢，该钢具有高强度、高抗疲劳强度、低温韧性、耐孔腐蚀性、对应力裂纹不敏感等优点，广泛应用于海洋工程、化学工程领域的大型容器、管道。
2205双相不锈钢与奥氏体不锈钢相比具有较好的力学性能、耐蚀性及价格优势。
菲律宾马利万斯电厂的海水淡化系统管道采用的就是2205双相不锈钢。
1.2 2205双相不锈钢化学成分2205双相不锈钢与最初的双相不锈钢相比，进一步提高氮的含量，增强在氯离子浓度较高的酸性介质中的耐应力腐蚀和抗点腐蚀性能。
氮是强烈的奥氏体形成元素，加入到双相不锈钢钟，既提高钢的强度且不明显损伤钢的韧性，又能延缓和抑制碳化物的析出，使其焊接性能得到了大大的改善。
1.3 2205双相不锈钢的组织特点2205双相不锈钢在室温下固溶体中奥氏体和铁素体约各占半数，兼有两相组织特征。
它保留了铁素体不锈钢导热系数小、耐点蚀、缝隙及氯化物应力腐蚀的特点、又具有奥氏体不锈钢韧性好、脆性转变温度较低、抗晶间腐蚀、力学性能和焊接性能好的优点。
1.4影响焊接性因素分析（1）冷却速度的影响2205双相不锈钢在正常供货状态下大约具有50”％的铁素体和大约50％的奥氏体，但经过焊接后，接头刚凝固时的组织为单相铁素体，奥氏体是在接头温度低于1300℃后由铁素体逆变为奥氏体产生的。
它的数量除了与化学成份有关外，主要取决于冷却速度，冷却速度对γ相数量影响很大(见图1)，快速冷却焊缝的组织中α相的比例可能会超过80％，致焊缝韧性下降，氢脆敏感性增加。
（2）氮含量的影响早期的双相不锈钢没有得到普及，主要原因之一就是热影响区中铁素体含量过高。
2205双相不锈钢通过Creq/Nieq的控制，特别是氮含量的提高，保证热影响区有足够的奥氏体以维持必要的相平衡，从而使焊接性能得到改善，2205双相不锈钢采用Ar+N2混合气体作为钨极氩弧焊的保护气体，通过改变混合气体中N2的分压来影响焊缝中的含氮量。
2205双相不锈钢焊接工艺研究
2205双相不锈钢焊接工艺研究作者：周永科来源：《装饰装修天地》2015年第04期摘要：双相不锈钢已成为一种重要的工程材料，广泛的应用于石油、天然气领域。
双相不锈钢具有优良的综合性能，如高强度，高抗热裂性及耐腐蚀性等。
全世界双相不锈钢产量的80%是2205双相不锈钢，随着2205双相不锈钢在全国范围内的推广应用，油田内部各采气作业区也逐渐把这种具有双相特性的不锈钢材料用作于加热炉内部的换热管，代替了传统的优质碳素钢结构。
由于焊接是加热炉换热管制造过程中的重要工序，因此对2205双相不锈钢焊接工艺的研究具有十分重要的现实意义。
关键词：不锈钢焊接；工艺研究一、双相不锈钢的性能分析2205不锈钢是一种含N的不锈钢，与第一代双相不锈钢相比，其进一步提高氮含量，增强在氯离子浓度较高的酸性介质中的耐应力腐蚀和抗点蚀性能。
氮是强烈的奥氏体形成元素，加入到双相不锈钢中，既提高钢的强度且不显著损伤钢的塑韧性，又能抑制碳化物析出和延缓。
根据研究和大量实验发现，母材含氮是非常重要的，氮在保证焊缝金属和焊后热影响区内形成足够量的奥氏体方面具有重要作用。
氮和镍一样是形成奥氏体价和扩大奥氏体元素，但是氮的能力比镍大，可防止焊后出现单相铁素体，并能阻止有害金属相的析出。
2205双相不锈钢的合金元素主要为Cr、Ni、Mo，其化学成分见表1。
2205双向不锈钢的力学性能与钢的回火温度有关，回火温度越高，强度越低。
回火温度为600℃时，屈服强度为450Mpa，抗拉强度为620Mpa，其力学性能见表2。
与铁素体不锈钢相比，其韧性高，韧脆转变温度低，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时保留了铁素体不锈钢导热系数高，膨胀系数小，具有超塑行等特性；而与奥氏体不锈钢相比较，屈服强度和抗疲劳强度显著提高，约为奥氏体不锈钢的2倍，且耐晶间腐蚀，应力腐蚀和腐蚀疲劳等性能有明显改善。
氮在强化2205双相不锈钢中起着重要的作用，但氮的质量分数超过0.2%时，氮的间隙固溶强化使得奥氏体的强度大于铁素体。
2205双相不锈钢焊接工艺及耐腐蚀性能分析
第49卷第1期2021年02月造船技术Zaochuan JishuVol.49No.1Feb.,2021文章编号：10003878(2021)01005705DOI：10.12225%.issn1000-387&2021.0120210113 2205双相不锈钢焊接工艺及耐腐蚀性能分析周弋琳12,陈阿静12,赵德龙12,包孔12,贾晨程12".上海振华重工(集团)股份有限公司，上海200125；2.上海海工装备智能焊接制造工程技术研究中心，上海200125)摘要：采用不同焊接工艺对2205双相不锈钢进行焊接，分析不同焊接工艺对焊接接头力学性能、微观组织及耐腐蚀性能的影响。
结果显示：在晶粒无明显长大时，焊缝及热影响区冲击韧性随奥氏体质量分数的增加而升高；采用熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Weldmg,GMAW)时，保护气体中加入N2可有效提高焊接接头各区域奥氏体质量分数，从而提高焊接接头力学性能及耐腐蚀性能；2205双相不锈钢母材及焊缝腐蚀速率均明显随腐蚀液质量分数的升高而增加。
优化双相不锈钢焊接工艺参数，保证其焊接接头具有良好的综合性能，对于该类材料构件及产品的制造、推广及使用意义重大。
关键词：2205双相不锈钢；GMAW；焊接工艺；耐腐蚀性能中图分类号：U671.83文献标志码：AAnalysis of Welding Technology and Corrosion Resistanceof2205Duplex Stainless SteelZHOU Yiln1-2,CHENAjing2,ZHAO Delong2,BAOKong2,JIA Chencheng12(1.Shanghai Zhenhua Heavy Industries Co.,Ltd.,Shanghai200125,China； 2.Shanghai EngineeringResearch Center of Marine Equipment Intelligent Welding,Shanghai200125,China)Abstract:2205duplex stainless steel is welded with the different welding technologies,and the influences ofdi f erent weldingtechnologiesonthe mechanicalproperties,microstructure,andcorrosionresistanceofwelding joint are analyzed.The results show that：when the grain does not grow significantly,the impacttoughnessofweldandheat-a f ectedzoneincreaseswiththeincreaseofaustenitemassfraction；whentheGasMetal Arc Welding(GMAW)is used,adding N2into the protective gas can e f ectively increase the austenitemassfractionina l areasofweldingjoint,soastoimprovethemechanicalpropertiesandcorrosionresistanceofweldingjoint；thecorrosionrateofbasematerialandweldof2205duplexstainlesssteelincreasesobviouslywiththeincreaseofcorrosionliquidmassfraction.Itisofgreatsignificanceforthemanufacture,promotionanduseofcomponentsandproductsof2205duplexstainlesssteeltooptimizeitsweldingtechnologyparametersandtoensureitsweldingjointagoodcomprehensiveperformance.Key words:2205duplex stainless steel；GMAW;welding technology；corrosion resistance0引言2205双相不锈钢因具有较高强度、韧性、耐腐蚀性能等而被广泛应用于造船、造纸、石油化工、海工装备制造、海水与废水处理等行业，是目前应用最广泛的双相不锈钢口双相不锈钢中铁素体相"相)与奥氏体相"相)约各占一半，以充分利用奥氏体不锈钢的优良韧性和焊接性，以及铁素体不锈钢的高强度和优良的耐腐蚀性3。
2205双相不锈钢复合板焊接工艺
2205双相不锈钢复合板焊接工艺1、材料特性1.1 2205双相不锈钢成分特点2205双相不锈钢（00Cr22Ni5Mo3N）是中合金双相不锈钢的代表品种，组织中铁素体和奥氏体各约占50%，其成分特点是超低碳、含氮，氮是强烈的奥氏体形成元素，加入到双相不锈钢中，既提高钢的强度且不损伤钢的塑韧性，又增强了其在氯离子浓度较高的酸性介质中的耐应力腐蚀和抗点蚀性能。
由于其具有良好的耐腐蚀性能、力学性能、加工性能和焊接性能，广泛应用于石油和天然气工业、化学和石化加工工业、化肥工业、运输业、造纸和制盐轻工业等。
1.2 2205/Q235B双相不锈钢复合板的生产机制及特点2205/Q235B双相不锈钢复合板材料是采用基材Q235B和复材2205不锈钢爆炸焊接而成。
爆炸焊接生产复合板以炸药为能源介质，利用爆炸产生的冲击波推动复板向基板运动，在排出间隙中气体的同时通过撞击，在接触界面上发生薄层金属的塑形变形、融化和原子间的扩散，从而使金属板之间焊合。
大量的研究以及成熟的生产工艺都表明，复合板各元素在界面附近为梯度过渡，呈渐进分布，复合板基材/复材界面区域形成牢固的冶金结合过渡区。
达到在不降低使用效果（防腐性能、机械强度等）的前提下节约资源、降低成本的效果。
2、焊接性2.1复材的焊接2205双相钢钢为超低碳的奥氏体-铁素体不锈钢，在通过固溶处理后具有良好的韧性、强度和焊接性，由于该钢Cr当量与Ni当量比值适当，在高温加热后仍保留有较大量的一次奥氏体组织，又可使二次奥氏体组织在冷却中生成，使钢中的奥氏体相总量不低于30%～40%，因而使钢具有良好的耐腐蚀性能；因母材中含有较高的N，焊接近缝区不会形成单相铁素体区，奥氏体含量一般不低于30%。
双相不锈钢2205具有良好的焊接性，焊接冷裂纹和热裂纹的敏感性都较小。
通常焊前不预热，焊后不热处理。
2.2过渡层的焊接2205/Q235B复合板焊接过渡层时，由于其符合界面成分复杂，要在保证熔合良好的前提下，尽量减少基材金属的熔入量，即降低熔合比。
2205双相不锈钢管焊接工艺评定
图 2 环焊缝工艺评定焊缝及热影响区的显微组织
从表 3 工艺评定试验结果可以看出 ,焊接接头的抗 拉强度远高于母材标准的下限要求 ( ≥620MPa) ,接头 拉伸性能不存在问题 。接头弯曲 180°后受拉面完好 , 表明接头的延塑性良好 。焊接及热影响区在 - 40 ℃ 低温下的夏比冲击功 ,不但满足一般 ≥27J 的要求 ,且
表 1 工艺评定试件母材的力学性能 (横向)
抗拉强度 Rm/ MPa
761
屈服强度 Rp012/ MPa
599
延伸率 A/ %
26
夏比冲击功
Akv/ J 276 ( - 20 ℃)
硬度Π HB 290
钢管纵缝焊接在钢管制造厂进行 ,工艺评定试件 焊接采用双面埋弧焊方法 ,采用瑞典 Sandvik 公司生产
类 别 实际生产值Πmm
模拟值Πmm 误 差
第一道次宽展 015 01475 5%
第二道次宽展 - 015 - 01522 414 %
第三道次宽展 110 11046 416 %
4 结语
1 ) 在准确建立几何模型和计算条件的基础上 ,
采用三维热力耦合弹塑性有限元分析模块 ,可以再现 双机架紧凑式炉卷轧机热连轧过程的变形以及各种 工艺参数对轧制过程的影响 ,得出热轧过程轧制力等 重要参数的动态变化值 ,以及宽展情况 。
与 奥氏体不锈钢相比 ,2205DSS材料导热系数大 ,
评定
纵缝 工艺
环缝 工艺
抗拉强度 导向弯曲 Rm/ MPa (弯轴直径 6T)
表 3 工艺评定主要性能试验结果
- 40 ℃夏比 V 型缺口冲击 Akv/ J
铁素体含量Π%
焊缝
热影响区
760 775
2205双相钢焊接工艺
2205双相钢焊接工艺引言：2205双相钢是一种具有优异耐蚀性和高强度的材料，广泛应用于海洋工程、化工设备、石油和天然气工业等领域。
而焊接作为连接2205双相钢的关键工艺，其质量直接影响到结构的可靠性和使用寿命。
因此，研究和优化2205双相钢焊接工艺具有重要意义。
一、2205双相钢的特性2205双相钢是一种由奥氏体和铁素体组成的双相不锈钢。
奥氏体具有良好的延展性和塑性，而铁素体则具有较高的强度和耐蚀性。
2205双相钢的独特组织结构赋予了其较高的屈服强度和抗应力腐蚀性能。
二、2205双相钢焊接工艺的研究现状针对2205双相钢的焊接工艺研究已取得了一定的进展。
主要包括焊接参数的优化、焊接热循环对组织和性能的影响等方面。
通过研究，可以得到合适的焊接工艺参数，保证焊接接头的质量。
三、2205双相钢焊接工艺的影响因素1. 焊接电流和电压：电流和电压是影响焊接过程中电弧稳定性和熔深的重要参数。
合理选择电流和电压可以控制热输入和熔深，从而确保焊接接头的性能。
2. 焊接速度：焊接速度对焊缝形态和组织性能有重要影响。
过快的焊接速度会导致焊缝不完全熔透，从而影响接头的强度和耐蚀性。
3. 焊接气体保护：选择合适的保护气体可以有效避免氧化和夹杂物的产生，提高焊缝的质量。
4. 间隙控制：合理控制焊接接头间隙可以避免焊缝的过量加热和裂纹的产生，提高焊接接头的强度和耐蚀性。
四、2205双相钢焊接工艺的优化方法1. 焊接参数优化：通过实验和数值模拟相结合的方法，确定合理的焊接参数，以获得最佳的焊接接头质量。
2. 焊接热循环控制：通过控制焊接过程中的热输入和冷却速率，调控组织的形成和相变行为，提高焊接接头的性能。
3. 接头准备：保证接头的几何形状和表面质量，预防焊接缺陷的产生。
4. 焊接序列：合理安排焊接序列，避免热输入集中和应力集中，减少裂纹和变形的发生。
五、2205双相钢焊接工艺的应用展望随着2205双相钢在工程领域的广泛应用，对其焊接工艺的研究和优化将会得到更多的关注。
双相不锈钢管道TIG半自动焊接研究与应用
双相不锈钢管道TIG半自动焊接研究与应用摘要：LC65-2205双相不锈钢是一种Cr的质量分数为22%的双相不锈钢，屈服强度为400MPa，抗拉强度为650MPa。
双相不锈钢的金相组织由铁素体和奥氏体两相组成，具有体积分数大体相等的特征，兼有奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢的双重特征。
由于其特性，每道口焊接完成后要进行铁素体检测；与奥氏体不锈钢一样在焊接过程中对氧气异常敏感，因此正面和背面的惰性气体保护要求高；2205双相不锈钢焊接比普通奥氏体不锈钢对污染更敏感，焊接接头可能出现热影响区耐腐蚀性降低；同时焊接线能量对焊缝及热影响区耐蚀性有很大影响，在焊接热循环作用下焊接接头性能恶化，控制适中的焊接线能量，是获得平衡的双相组织的关键，是焊接接头的力学性能和耐蚀性能得到保证的关键。
关键词：双相不锈钢管道；TIG半自动焊接1工艺原理TIP TIG焊接是一种动态振动自动送丝的热丝TIG焊接技术，实现了可控的对熔池的送丝动力搅拌功能，振动搅拌动力能有效破坏熔滴和熔池的表面张力、细化晶粒、使裹挟在熔池中的气体容易逃逸，大幅度提高了熔敷效率和熔池的冶金性能，显著降低了热输入。
它将普通钨极氩弧焊的焊接效率提高约4倍；与普通自动送丝的热丝氩弧焊效率相比提高约2-3倍；使氩弧焊的焊接熔敷效率达到或接近熔化极MIG；更重要的是由于可控的动态振动送丝系统，使焊接熔池的冶金性能发生了本质的改善，即：使焊缝的机械力学性能、冶金化学性能得到了显著地提高，尤其在合金类焊接双相不锈钢焊接难度比较大、焊接质量要求高的特种焊接领域。
双相不锈钢管TIP TIG半自动根焊+半自动填盖对接焊施工功法，采用半自动根焊、热焊、填充盖面焊。
焊接设备为Miller MaxtsaI 400型半自动焊接电源＋TIP TIG送丝机+控制柜组成。
保护气体采用浓度99.99%的Ar气体，焊缝内壁充氩由内对口器进行，同时内对口器具有封闭空间的功能，焊缝外壁氩气保护由焊枪自带。
焊接工艺与2205双相焊接接头性能探析
焊接工艺与2205双相焊接接头性能探析众所周知，焊接接头的综合性能是评价某一焊接工艺技术含量的重要指标。
因此，通过对当前使用较为广泛的两种2205双相不锈钢焊接工艺进行分析，从其焊接接头的综合性能入手，来对各种焊接工艺的技术含量进行评价，进而深入探讨不同焊接工艺对2205双相不锈钢焊接接头的综合性能所带来的影响。
1 两种焊接工艺对于2205双相不锈钢来说，当前使用最多的两种焊接工艺是——TIG焊盖面和MIG焊盖面，两种焊接工艺的共同点就是需要等离子弧焊来打底。
本文通过实验的方式来探讨这两种焊接工艺对2205双相不锈钢焊接接头的综合性能可能带来的影响。
对于焊接专业人士来说，2205双相不锈钢的焊接关键就是其焊接接头的韧性以及耐腐蚀性。
因此，在实际的焊接实验过程中，相关技术人员特别重视热输入以及层间温度的控制。
除此之外，要保证2205双相不锈钢焊接接头的质量，还需要十分重视奥氏体的析出。
针对以上问题，经过评估，技术人员决定采用多道焊的焊接方式，这样不仅能够很好地保证焊接接头区域的性能，而且还能起到一定的固溶处理作用。
在实际的焊接试验过程中，2205双相不锈钢中的N应该得到重视。
由于2205双相不锈钢中含有N，因此其在奥氏体相比例的增加方面具有其他不锈钢所没有的优势。
值得注意的是，在实际的焊接过程中，由于热能的影响，2205双相不锈钢中的N会有所损失，而且这种损失是不可避免的，集中表现在2205双相不锈钢的焊缝表面处。
通过以上分析能够得知，在2205双相不锈钢的焊接过程中，减少2205双相不锈钢中所含N的损失，是焊接的一大关键技术。
当前，很多的加工企业会采取添加含N保护气体的方式。
本次试验，相关技术人员在焊接的过程中加入了2%的N2。
通过对试验结果进行分析，得出了如表1所示结论：2 影响效果通过对表1进行分析，技术人员结合相关的评价标准，最终从以下三个方面完成了焊接接头综合性能的影响效果评价。
首先，采用以上两种焊接工艺中的任何一种，在2205双相不锈钢的焊接接头处均未出现气孔、咬边和未融合缺陷。
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天然气集输系统用LC65-2205双相不锈钢焊管工艺及性能吉海;方焰冰;吕建民;许全光;刘明洲;廖军;杨利民【摘要】针对阿曼Khazzan气田项目集输管线建设用LC65-2205双相不锈钢焊管的生产,依据项目采购标准对LC65-2205双相不锈钢焊管进行了拉伸性能、冲击韧性、显微硬度及抗点蚀性能等的研究分析,并通过定量金相技术测定了母材、焊缝和热影响区(HAZ)三个位置区域的铁素体含量.结果显示,开发的LC65-2205双相不锈钢焊管管体母材、焊缝及热影响区110℃高温拉伸性能、-56℃低温冲击韧性、显微硬度值分布、抗点腐蚀性能、铁素体含量及尺寸精度均满足且优于技术标准要求,可用于含H2S、CO2、Cl-等强腐蚀性介质的油气输送.【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2018(041)008【总页数】5页(P39-43)【关键词】LC65-2205;焊管;低温冲击;高温拉伸;尺寸精度;API5LC【作者】吉海;方焰冰;吕建民;许全光;刘明洲;廖军;杨利民【作者单位】浙江久立特材科技股份有限公司,浙江湖州313012;浙江久立特材科技股份有限公司,浙江湖州313012;浙江久立特材科技股份有限公司,浙江湖州313012;浙江久立特材科技股份有限公司,浙江湖州313012;浙江久立特材科技股份有限公司,浙江湖州313012;浙江久立特材科技股份有限公司,浙江湖州313012;浙江久立特材科技股份有限公司,浙江湖州313012【正文语种】中文【中图分类】TG144Khazzan项目为BP（英国石油公司）在阿曼投产的大型气田项目，开采气体为致密天然气，储藏在地下最深5 km处的极其坚硬密实的狭长岩石带中，所处的环境及介质条件非常苛刻，天然气中含有约13%的Cl-，除此之外还含有CO2、H2S 等，腐蚀性强，介质危害性大，因此该项目约有200km集输管线使用力学性能和耐腐蚀性能良好的LC65-2205双相不锈钢焊接钢管。
由于所设计的LC65-2205双相不锈钢焊接钢管除了满足API SPEC 5LC-1998（R2006）标准技术要求外，还有更高的技术要求，如-56℃冲击试验、110℃高温拉伸试验、点腐蚀试验、SSC硫化氢应力腐蚀试验等，该材料焊接组织性能和工艺要求有许多特点，必须掌握这些，才能使材料达到要求，并得到更好的应用。
1 技术要点LC65-2205双相不锈钢焊接钢管首先需满足基础标准 API SPEC 5LC—1998（R2006），部分技术要求需符合NORSOK STANDARD M650，最终验收技术条件为客户制定的采购技术规范，该技术规范在点蚀系数、耐腐蚀率、高温性能、冲击韧性、液压试验、无损检测、尺寸精度等方面比 API SPEC 5LC—1998（R2006）、Shell采购规范及BP全球采购规范要求的更为细致和严格。
1.1 检测试验技术项目主要包括耐腐蚀速率、高温拉伸性能、低温冲击韧性等理化性能检验及无损检测、水压试验、内径、椭圆度等检测项目，这些项目均是基于APISPEC5LC—1998（R2006）新增的特殊项目。
1.1.1 理化性能检验理化性能检验基于API SPEC 5LC—1998（R2006）新增的特殊项目及指标见表1。
表1 理化性能检验项目及指标序号试验项目验收值1 110℃拉伸试验母材横向Rt0.5≥450 MPa Rm≥680～880 MPa母材纵向焊缝横向2 硬度试验焊缝HV10≤330热影响区母材HV10≤290 3 金相试验（铁素体比例）母材40%～55%焊缝 35%～60%热影响区母材4 -56℃夏比冲击试验焊缝熔合线熔合线+2 mm 5单值≥55 J均值≥75 J点腐蚀试验腐蚀率≤10 mdd 6 SSC试验1.1.2 无损检测要求（1）超声波检测。
对LC65-2205双相不锈钢原材料进行100%覆盖式超声波检测；执行标准为 BS EN ISO 10893-9：2011 Non-destructive testing of steel tubes，板体和板边缘的验收级别分别为B1级和E1。
对于LC65-2205双相不锈钢焊管距管端200 mm以内的两端管体进行超声波检测，执行标准为ISO10893-11：2011（E）；对于LC65-2205双相不锈钢焊管距管端200 mm以内的两端焊缝进行超声波检测，执行标准为ISO 10893-11： 2011（E）。
（2）渗透检测。
对钢管两端坡口面和整管管体及焊缝进行100%液体渗透检测，执行标准为ISO 10893-4： 2011。
（3）射线检测。
对LC65-2205双相不锈钢焊管焊缝进行100%射线检测，执行标准为ISO 10893-6：2011，图像质量等级要求达到B级，此外，还需做对比试验验证灵敏度，以满足ISO 10893-7：2011中对几何不清晰度的规定。
1.1.3 尺寸精度项目在组对安装时采用全自动装配和焊接机器人模式，此时较高的管端尺寸精度可确保自动对接。
该项目对管端尺寸（包括内径偏差、椭圆度）要求非常严格，且测量方式非传统卡尺及内通环法，而是采用激光系统进行测量，360°圆周测量，测量点至少为2 000点。
另外，该项目对焊接钢管定尺尺寸也有严格的要求，长度必须保证在11～11.8 m，且至少95%的钢管长度在11.7 m左右。
不同标准对焊管定尺尺寸要求对比见表2。
表2 不同标准对焊管定尺尺寸要求对比序号检测项目 API SPEC 5LC 项目指标1壁厚公差 +15%，-12.5% +5%，-5%或0.5 mm，取较小者2 外径公差±0.75% ±0.5%3 内径公差±0.5 mm 4 椭圆度≤1%5 管端焊缝不规则度≤0.005D或2.5 mm，取较小者6 直度≤0.2%L（钢管长度）≤0.1%L（钢管长度）综上对比，该项目规格书及标准在理化性能检验、无损检测、压力试验、尺寸公差及产品质量等方面对LC65-2205双相不锈钢焊接钢管有很高的技术等级要求。
2 关键制造工艺2.1 工艺流程根据客户制定的采购技术规范要求，针对LC65-2205双相不锈钢焊接钢管的生产制备，制定了详细生产工艺流程，如图1所示。
图1 双相不锈钢焊管生产工艺流程2.2 焊接对于双相不锈钢，焊接过程熔池流动性较普通奥氏体不锈钢差，因此，要获得穿透性和稳定性于一体的高质量焊缝，需选用合适的保护气体并能精确控制气流量。
另外，还采用电弧自动跟踪及焊缝激光跟踪技术，对焊接弧压与焊缝中心位置进行自动检测控制，形成闭环控制系统，以确保长时间焊接的稳定性。
焊缝规定耐点腐蚀当量（pitting resistance equivalent numbers，PREN）≥35，且为双面焊接，为防止焊缝合金元素的过渡稀释，选用高合金含量的专用焊丝进行填充焊，且采用等离子焊与氩弧焊组合焊接工艺。
壁厚为6.4 mm双相不锈钢焊管焊接参数见表3。
表3 双相不锈钢焊管焊接参数焊接方法壁厚/mm 电流/A 电压/V 焊接速率/（mm·min-1）等离子弧焊 6.4 220～300 21～30 300～400氩弧焊 140～190 17～25 300～4002.3 无损检测无损检测主要包括成型前原材料的超声波检测、成型焊接后焊缝的X射线检测和管端200 mm的管体超声波检测及坡口面的液体渗透检测。
为此，生产线上配备了先进的超声波板探设备和X射线数字式DR成像设备。
对板边缘和板体的超声波检测执行标准为10893-9：2011，要求覆盖率至少25%。
使用先进的超声波检测设备在板边缘沿前进的反方向进行平行扫查，在板体部分沿前进的反方向进行等间距摆动扫查，覆盖率达100%。
对焊缝的射线检测采用数字式DR成像，该项目规格书要求在满足ISO 10893-6：2011的基础上，还需满足标准ISO 10893-7：2011的规定。
数字成像所得图像质量达B级，优于常规胶片所获得的图像质量。
管端坡口面的液体渗透检测执行标准为ISO 10893-4： 2011。
3 LC65-2205焊管两相比例、力学性能及腐蚀性能3.1 铁素体含量及金相组织客户制定的采购技术规范中规定，母材铁素体含量应控制在40%～55%，焊缝和热影响区的铁素体含量应控制在35%～60%。
客户制定的采购技术规范要求苛刻，对双相不锈钢焊管的母材、焊缝及热影响区按照ASTM E562分别各检测3个区域，共9个区域，且对每个区域拍30张照片形成30个数据，合计共270个铁素体含量数据。
基于该检测要求，对已生产的多个批次的焊管金相试样进行检测统计，发现焊缝铁素体含量为45%～52.5%，热影响区含量为45%～54.5%，母材铁素体含量为49%～54.5%。
焊管母材、焊缝、热影响区3个区域的铁素体检测数据分布情况如图2所示。
从图2可以看出，3个区域的铁素体含量相对分布均匀，这与原材料的生产制备及热处理工艺的控制有密切关系。
焊管母材、焊缝和热影响区3个区域的铁素体和奥氏体两相组织分布均匀，用NaOH溶液腐蚀后可清楚观察到（如图3所示）。
图2 LC65-2205焊管不同区域铁素体含量图3 LC65-2205焊管母材、焊缝及热影响区两相组织分布3.2 力学性能3.2.1 硬度根据客户制定的采购技术规范要求，依据ISO 6507-1：2005对双相不锈钢焊接钢管的母材、焊缝和热影响区进行显微硬度测试。
母材区域硬度值不应超过290HV10，焊缝和热影响区的硬度值不应超过330HV10。
硬度检测点如图4所示。
图4 硬度检测点示意图对已生产的多个批次焊管的母材、焊缝和热影响区的检测数据进行统计分析，发现3个区域的显微硬度值均满足标准要求，分布规律如图5所示。
图5 LC65-2205母材、焊缝、热影响区显微硬度从图5可以发现，LC65-2205双相不锈钢焊管母材、焊缝和热影响区的显微硬度值均远远低于标准要求，且分布均匀。
3.2.2 高温拉伸性能该项目对LC65-2205双相不锈钢焊管的高温拉伸性能要求严格，执行标准为ISO 6892-2—2011。
对已生产的多个批次的LC65-2205双相不锈钢焊管管体母材和焊缝进行了高温拉伸试验，检测数据见表4。
表4 LC65-2205焊管110℃高温拉伸性能试验位置 Rm/MPa Rt0.5/MPa A/%焊缝横向 715～730 506～550 22～29.2母材纵向 700～738 460～536 29.6～34.2母材横向 695～726 485～532 26～31标准要求 680～880 ≥450 ≥25标准要求母材延伸率≥25%，而对焊缝延伸率没有具体要求，但在实际生产检验中，仍然要求大于20%。