浅淡双相不锈钢管件制造工艺
无锡市新峰管业股份有限公司张秀杰
摘要：根据PTA装置双相不锈钢设备的特性、结合管件的结构特性、成形和热处理等方面的要求以及实际的双相不锈钢管件的制造经验，提出了制造双相不锈钢管件适用的制造工艺措施。
关键词：双相不锈钢、管件、特性、工艺要求
近些年来，随着石化行业PTA装置等使用双相不锈钢材料的工程的兴建，双相不锈钢设备/管件的需求量越来越大。由于双相不锈钢材料的性能特殊，加之管件制造加工时材料变形量较大，所以双相不锈钢管件的生产难度较大、成品率较低。为节约成本、提高工作效率并保证产品质量，本文针对PTA装置双相不锈钢(S32205和S32750)管件的性能要求，浅淡了管件制造过程应采取的特殊控制措施和适用的工艺要求。
1PTA装置双相不锈钢管件要求的特殊性
PTA装置中的双相不锈钢管件使用条件较为苛刻，设计要求除应符合制造标准ASTMA815/A815M外，还应满足项目双相不锈钢设备技术规格书的要求，通常附加的要求如下。
1.1化学成份
钢的抗点蚀当量(PREN),按PREN=(Cr%+3.3Mo%+16N%)计算，2205合金应不小于34和2507合金不小于40。
1.2力学性能
2205合金(S32205或S31803)
2507合金(S32750)
抗拉强度，最小
620MPa(不得超过980MPa)
700MPa
0.2%屈服强度，最小
450MPa(不得超过800MPa)
550MPa
延伸率2
25%最小
15%最小
布氏硬度，BHN(最大)
290(30.5Rc)
310
1.3显微组织和铁素体含量
按批进行显微组织检验和铁素体含量测定。断面上组织应均匀、无有害二次相和晶界沉积杂质。铁素体含量应在40-60%,按ASTME562点数法进行测定。
1.4冲击试验
按照ASTMA923方法B进行夏比V型缺口冲击试验，冲击试验温度为-40℃,最小冲击值为54J。
1.5腐蚀试验
按ASTMA923方法C进行试验。试样没有腐蚀迹象并且重量损失小于下述为合格：
2205合金：0.1mg/cm2(10mdd);2507合金：1.0mg/cm2(100mdd)
2为保证双相不锈钢管件产品特性应采取的控制措施和适用的工艺要求
在采购钢管、钢板时必须提出材料特殊要求，在制造期间对成形、焊接、热处理等工序严加控制、并对产品进行严格的无损检测。
2.1原材料检验和处理
2.1.1焊管进厂时，除检验常规项目外，对焊缝进行20%射线拍片抽检。
2.1.2从焊管上锯下的管件坯料(下料管段),需焊缝磨平处理(注意不要修磨过量，焊缝部位可略微厚一点)。
2.1.3管件坯料的焊缝修磨后，由专职质检员对管件坯料表面(包括焊缝)进行外观检验、渗透检验，检验合格后再对管件坯料做超声波检验，检验合格后方可投入生产使用。
2.2管件制造过程适用的工艺要求
2.2.1成形过程控制要求
2.2.1.1配备和选用精确的模具，尽量减少整形操作。
2.2.1.2由于双相不锈钢冷加工时比奥氏体不锈钢加工硬化效应大，在管件冷成形时，压机所施加的压力要比做奥氏体不锈钢管件时大得多。
2.2.1.3热成形时，由于双相不锈钢在700℃~950℃之间会产生金属间(二次)相，终压温度要求不得低于970℃。且过程控制较为严格，要求如下：
——热成形和热整形前的加热，应尽量采用整体加热方式。
加热设备采用130KW小电炉。
——入炉温度≥1000℃,加热设置温度在1050℃~1200℃之间。
热成形和热整形后，工件立即水冷。
一次加热工件数量不应太多，防止后取出的工件温度达不到成形要求。
2.2.1.4温成形和温整形时，温度可以在200℃~350℃之间。
2.2.1.5工件出炉至锻压过程应尽量缩短时间并采取适当保温措施，以防止工件温度迅速下降。
2.2.1.6不得采用直接捶击的方式进行整形。
2.2.2固溶处理
2.2.2.1产品成形后的性能热处理，应在满一炉后立即进行固溶处理。
2.2.2.2固溶处理参数
无缝管件：保温温度1050℃~1060℃;保温时间为1分钟/mm,不少于10分钟；出炉后在1分钟内入水冷却(越快越好)。
有缝管件：保温温度1080℃±10℃;保温时间为1.5分钟/mm,不少于20分钟；
出炉后在1分钟内入水冷却(越快越好)。
2.2.2.3对固溶处理后的冷整形，当变形量不大于5%时，不需重新进行固溶处理。
2.2.3焊接
2.2.3.1采用GTAW工艺打底+手工焊条电弧焊的焊接工艺，保护气体使用高纯99.99%的氩气。为保证焊缝的抗腐蚀性能，焊丝应