浙江至德钢业有限公司焊接中心曾对太原钢铁公司生产的022Cr22Ni5Mo3N 双相不锈钢管 ф406mm×15.9mm进行了焊接工艺评定。其化学成分见表4-33。
1. 焊接方法的选择
022Cr22Ni5Mo3N 双相不锈钢可以采用焊条电弧焊（SMAW）、气体保护钨极氩弧焊（GTAW）、熔化极气体保护焊（GMAW）和埋弧焊（SAW）等多种方法焊接。根据现场施工条件，选用气体保护钨极氩弧焊（GTAW）进行打底焊和第一道填充焊，焊条电弧焊（SMAW）进行填充和盖面焊。
2. 焊接材料的选择
对焊后直接使用的双相不锈钢管，使用焊接材料的化学成分通常与母材略有不同。要求焊材中的Ni含量要高于母材（约高2％～4％），以促进铁素相向奥氏体的转变，并稳定焊缝中的奥氏体相。022Cr22Ni5Mo3N属于超低碳双相不锈钢，因此焊材要选用超低碳系列。表4-34为选用的焊接材料。
注：ER2209相当于我国YB／T 5092-2005的H03Cr22Ni8Mo3N牌号。
3. 焊接参数的选择
采用60°V形坡口，钝边1.0mm，间隙3.0mm。焊接时，不需要对管件进行预热，但应严格控制层间温度和热输入。热输入在5～15kJ／cm范围内，层间温度差，小于150℃。施焊过程选择多道焊，因为后续焊道对前道焊缝有热处理作用，能使焊缝金属中铁素体进一步转变为奥氏体，同时热影区中的奥氏体数量也会增多，从而使整个焊接接头的组织和性能得到改善。焊接参数见表4-35。
4. 焊接接头性能的评估
a. 焊接接头力学性能
焊接接头各项力学性能均良好，所有硬度均小于275HV，10,且焊接接头的硬度变化与双相组织的比例有关，在熔合线和热影区高温段以粗大铁素体为主，硬度最高为275HV10。而后基本上随着奥氏体比例的增加，硬度值逐步下降，直至到母材硬度在240～260HV1。范围内。
b. 金相组织与相比例
根部焊缝组织中奥氏体相比例为50％～70％，热影响区组织中奥氏体相为20％～45％。与根部和填充焊道相比，盖面焊焊缝中奥氏体相比例有所减少，这是因为盖面焊道没有经历后热过程，焊后冷却速度相对快些，因此，盖面焊缝和热影区中奥氏体相比例偏低。盖面焊缝中组织晶粒粗大，并呈羽毛状分布。
c. 焊接接头耐应力腐蚀
采用恒变形U形弯曲试样，按GB／T 17898-1999进行。定期用10倍放大镜观察试样裂纹情况，试验表明，两周未出现裂纹。
d. 焊接接头耐晶间腐蚀
采用氟化钠-硝酸法（按GB 1223-1975标准配制试验溶液）进行试验，腐蚀3h后取出试样，用φ5mm的压头将试样弯曲，在10倍放大镜下观察弯曲面，打底焊焊道表面均未出现任何裂纹。
浙江至德钢业有限公司通过焊接工艺评定证明，022Cr22Ni5Mo3N 双相不锈钢钢管焊接性能良好，可直接在气田和石油天然气管路焊接中应用。
