超级双相不锈钢2507及其焊接工艺.docx

超级双相不锈钢2507及其焊接工艺徐玉强，杨尚玉，许可望，马洪伟，王培永(海洋石油工程股份有限公司，天津300452)，Superduplexstainlesssteel2507andtheresearchonitsweldingtechniqueXUYu-qiang，YANGShang-yu，XUKe-wang，MAHong-wei，WANGPei-yong(OffshoreOilEngineeringCo.，Ltd.，Tianjin300452，China)Abstract：Thesuperduplexstainlesssteel2507iswidelyusedinCl-，CO2andH2Shighvolumecontainingseverecorrosionenvironmentsincetheextremelysuperiorhighanti-corrosionresistanceproperties，highstrengthmechanicalpropertyandthecomparativelylowcost.Themainpropertiesofthe2507steelhavebeenintroducedinthispaper.Theweldingtechniqueof2507steelhasbeendiscussedherethroughweldingtests，post-weldmechanicaltest，corrosiontestandmetallographicferricratiomeasurementandanalysis.It'sconcludedthattherightofweldingmaterials，thecompositionofshieldingandpurginggasandsuitableweldingparametersarethekeyfactorsthattoresultinsoundweldstomeetboththemechanicalandanti-corrosionrequirements.Keywords：2507superduplexstainlesssteel；phaseratio；pittingcorrosion；stresscorrosion锈钢，通常称为超级双相不锈钢，其中2507是最为典型和工业界应用较广泛的超级双相不锈钢钢种，耐腐蚀性能比标准双相不锈钢更高。超级双相不锈钢化学成分中含有约25％的Cr、6％～7％的Ni和3％～4％的Mo，其PRE值（抗点蚀当量，PittingResistanceEquivalent，PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%）一般大于40，具有极高的抗点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀（SCC）和均匀腐蚀的性能，能够用于非常恶劣的腐蚀环境中。2507钢化学成分中还含有约0.3％的N，其机械强度比标准双相不锈钢也要高出许多。在非常恶劣腐蚀环境下，必须使用镍基合金或钛等昂贵的金属材料，而2507的出现提供了一种相对低廉的选择。随着石油天然气工业的快速发展，腐蚀造成的经济损失和安全问题逐渐引起人们的关注。在石油天然气开采、输送和炼化过程中，氯离子、CO2和H2S0前言20世纪60年代双相不锈钢由欧洲材料研究人员开发，凭借着其兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点以及人类对抵抗日益恶劣腐蚀环境材料的需求而迅速发展。双相不锈钢是指铁素体和奥氏体各占50％，最小相含量也要达到30％的不锈钢。双相不锈钢的发展历经了三个阶段：①不含Mo低合金化的第一代双相不锈钢，以2304为典型代表，这类不锈钢具有一定的耐腐蚀性，但不能用于腐蚀性较强的环境下；②含Mo的标准双相不锈钢，以2205为典型代表，这类双相不锈钢耐蚀性能比第一代双相不锈钢高很多，在工业界得到了广泛应用；③超级双相不锈钢，由于Cr、Ni含量显著高于标准双相不收稿日期：2013－01－07作者简介：徐玉强(1979—)，男，学士，主要从事工程项目管理和焊接技术工作。·6·EEEleectricWeldingMMachine摘要：超级双相不锈钢2507具有优良的抗腐蚀性能、较高的强度和相对低廉的价格，广泛应用于石油天然气开发开采等富含氯离子、CO2和H2S的恶劣腐蚀环境中。介绍了超级双相不锈钢2507的主要性能讨论了2507钢的特点及其焊接技术。通过2507钢的焊接试验，并进行焊后力学、抗腐蚀性能试验以及相比例测量分析，得出了2507钢的焊接工艺。正确的焊材选择、保护气体配比以及焊接工艺参数是保证焊接接头同时满足力学和抗腐蚀性能的关键。关键词：2507超级双相不锈钢；相比例；点蚀；应力腐蚀中图分类号：TG457．11文献标识码：B文章编号：1001－2303(2013)03－0006-07DOI：1