超级马氏体不锈钢焊接工艺

随着海洋油气开采规模的不断扩大，一些油气田介质的腐蚀性对油气输送管道所用材料的性能提出了更高的要求。由于传统的低碳钢管道材料的强度、韧性、耐蚀性已不能满足高标准的要求，所以具有良好性能的低碳马氏体不锈钢无缝管逐渐开始应用于海底管道。

此种新型管道用马氏体不锈钢其主要化学成分为0.01C-12Cr-5Ni-2Mo-0.01N，具有优良的力学性能和耐蚀性，故称超级马氏体不锈钢，是一种高寿命周期低成本的经济型材料。基于这种新材料的技术优点和经济性，中海油在南海某项目上使用此种材料，来应对油气田富含CO2而带来的腐蚀性。然而在我国，有关超级马氏体不锈钢的研究基本属于空白状态，所以开发低碳马氏体不锈钢海管的焊接工艺具有重要的工程价值。

超级马氏体不锈钢特点

（1） 超级马氏体不锈钢的化学成分及微观组织?传统的马氏体不锈钢含wCr通常为13%和17%左右，且含C量较高，缺乏足够的延展性，而且焊接性差。为了克服上述不足，通过降低含碳量（最高碳含量为0.01%），增加镍含量（3.5%~4.5%），开发出了一系列新的合金。这类合金综合力学性能提高，耐腐蚀性良好，形成了新的超级马氏体不锈钢系列，成为不锈钢中耀眼的一个系列，受到人们广泛的关注。超级马氏体不锈钢的化学成分如表1所示。此种钢经过调质处理，其微观组织主要是低碳回火马氏体，微观金相如图1所示。

（2）超级马氏体不锈钢的力学性能 超级马氏体不锈钢的力学性能优异（见表2），强度级别为X80级，最小屈服强度可达550MPa，抗拉强度可达700MPa，-40℃下的夏比冲击韧性可达200J。

（3）超级马氏体不锈钢的抗CO2应力腐蚀性能?由于此种不锈钢具有超低的碳含量，所以改善了其耐CO2腐蚀性。在各种温度及介质浓度下的CO2应力腐蚀性能如表3所示。所用标准为ASTM G39的4点弯腐蚀试验。由表3可见，此种超马氏体不锈钢的耐CO2应力腐蚀性能优异。