超級雙相不銹鋼S32750高效焊接組合坡口形式設計

顏丙鎖，仲繼彬，邢攸為，馮加亮，任廣新

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300452）

前言

某項目水深1220-1560米，該項目管匯排布緊密，均為超級雙相不銹鋼材質，且施工空間狹窄，受限空間對焊工技能和操作技巧均有很大挑戰，海底輸氣輸油管道內部主要流體為液壓控制液與化學藥劑，具有一定的腐蝕性，對焊縫表面的耐蝕性能要求很高。

UNS S32750在普通雙相不銹鋼的基礎上，增加了鉬和氮微量元素的含量，相較于普通的雙相不銹鋼，具有更優異的耐腐蝕性能，能夠在更惡劣的腐蝕環境中使用[1]。更多的合金元素和更低的碳含量，使材料在服役期間具有更較強的機械性能，在有高強度和高耐蝕性能需求的海底管道鋪設、船舶制造和海洋氣田開采的制造領域應用越來越廣泛，特別是在那些含有氯離子、硫化氫介質的壓力容器和換熱器等設備中[2]。

UNS S32750在焊接過程中，接頭的力學性能和耐蝕性能對熱輸入非常敏感，如果熱輸入過小，會因為奧氏體轉化時間縮短而形成較少的鐵素體；如果熱輸入過大，會燒損熔池中的促奧氏體轉化元素鎳和氮等，冷卻速度也會較正常熱輸入時的慢，使焊縫組織最后形成過多的鐵素體，不平衡的雙相組織對材料的各項性能均造成影響[3]。且超雙管線內部油氣控制液或者其他采集后的液體對內部管壁使用壽命均是嚴格挑戰，因此焊縫根部質量直接決定了產品的服役壽命，因此坡口設計以及管道焊接時的背部保護效果均是工藝設計重點關注點，項目組通過前期的大量試驗摸索和方案優選，展開對超雙焊接工藝開發與篩選工作，對焊接接頭進行了坡口試驗優選和力學性能、點蝕性能等實驗研究。……