田湾核电站位于江苏省连云港市。 核电站设备冷却采用海水作为冷却介质。 海水是自然环境中腐蚀性最强的介质，使用一般不锈钢材料容易发生点蚀。 核电站海水管道采用超级双相不锈钢材料，具有良好的抗点蚀能力。 如何获得具有良好耐海水腐蚀性能的焊接接头非常重要。
海水管道工作条件
使用管材有UMA厂PGE系统、UQA厂PCB、PAA、PAC系统等。规格直径Ф13.5-Ф609.6mm，壁厚1.65-6.35mm； 工作压力0.02-0.7Mpa； 工作温度范围2--45℃。
关于（）
该钢种是瑞典近年来开发的超级双相不锈钢。 商业级为 ，属于第三代双相不锈钢。 主要用于恶劣介质，特别是海水等含氯环境。 钢中高铬、高钼、高氮的平衡成分设计，使该钢具有很强的抗应力腐蚀开裂、点蚀和缝隙的能力。 一些国家已纳入标准，例如美国、瑞典等。
钢的典型化学成分（质量分数）见表1，室温力学性能见表2
点蚀当量值PRE=Cr%+3.3×Mo%+16×N%=41
金相组织：奥氏体在铁素体基体上呈岛状分布，α/γ比约为50/50。
SAF 2507 钢的焊接
1 焊接方法
双相不锈钢由于其自身冶金特性的限制，在选择焊接方法时应遵循以下原则：
(1)避免使用过高或过低的焊线能量。 线能太低，会大大减少奥氏体相的析出，使工艺和性能大大降低。 线能量过高会在焊接接头中产生有害相。 析出物和粗大晶粒导致耐腐蚀性和韧性降低。 表 3 显示了瑞典推荐的焊接参数。
(2)适合多层焊：多道次，熔化率低。
根据现场施工情况，焊接方法选择TIG焊。
2 焊接材料
双相不锈钢自焊时（或填充金属成分与母材相同），由于焊接热循环的影响，焊缝金属中铁素体含量急剧增加，导致氮化物和二次析出。奥氏体，在性能上反应的是韧性和耐蚀性的下降。为了抑制焊缝中铁素体的过度增加，采用以奥氏体为主的焊接材料。
焊接金属是当代双相不锈钢焊接的主要趋势。 其优点包括：细化晶粒焊接性能好的钢材，减少氮化物析出，提高塑性韧性和耐磨性，增强抗裂性，减少多层焊接时上下层组织。 一般采用在焊接材料中提取镍或添加氮两种方法。 然而，降低Cr当量的方法并不可取，因为性能会显着降低。
通常填充材料中的镍含量比母材增加2%---4%。 使用含氮填充材料比仅使用镍填充材料更有效。 这两种元素都可以增加奥氏体相的比例，使其使用稳定，但添加氮不仅可以延缓金属间相的析出，而且可以提高焊缝的质量。 金属的强度和抗点蚀能力。
目前使用的电阻填充材料一般先增加镍含量，然后添加与母材相当的氮含量。 焊缝奥氏体含量控制在60%---70%焊接性能好的钢材，因此钢材采用TIG焊接时，选用.10.4.L焊丝。 其典型化学成分（质量分数）见表4。
国外研究表明，采用纯Ar进行超级双相钢TIG焊时，表面焊缝损失20%的N2。 在保护气中添加氮气对于避免氮损失非常有效，但过多的氮气会导致焊缝金属产生气孔。 SAF 2507钢TIG焊的保护气体采用Ar+2%N2。
焊接工艺评定
根据图纸通用安装说明书的要求：钢材的焊接工艺评定主要采用美国ASME标准并结合俄罗斯相关标准进行。
1 评价参数
根据海水管理管道规格及用途，确定采用Ф13.5×1.65、Ф88.9×3.05、Ф
分别对508×5.59等三种规格的管材进行评价，其编号分别为LYG--WPS 066、067、068。
焊接位置水平固定，焊接方向向上。
焊接坡口型式符合ANSI/ASME B16.25-1992的要求。 V型槽角度70-80°，钝边1.0mm，间隙2.0mm。
焊丝牌号：.10.4.L
焊接规范见表5
钨电极型号及尺寸 Wce –20 Ф2.5mm
焊枪保护气 Ar+2%N2 流量 10-13L/min
背面保护气体 Ar+2%N2 流量 4-6L/min
层间温度<150℃
2 无损检测
(1)焊缝外观检查：按ASME锅炉压力容器规范IX《焊接和钎焊资格》要求全部合格。
(2)射线探伤：按ASME锅炉压力容器规范IX《焊接和钎焊资格》和V《无损检测》要求，全部合格。
着色探伤：根据ASME锅炉和压力容器规范IX《焊接和钎焊资格》的要求，
（一）全部合格。
3 力学性能测试
力学性能试样的取样、加工和测试均按照ASME要求进行。 结果如表6所示。
4 宏观金相
根据ASME锅炉和压力容器规范IX《焊接和钎焊资格》的要求，所有产品均合格。
5 耐腐蚀试验
(1)点蚀试验
本次试验委托南京化工大学南京设备故障分析与预防研究中心进行。
测试标准：
ANSI/ASTM G48-76“使用氯化铁溶液测定不锈钢和相关合金耐点蚀和缝隙腐蚀的标准测试方法”。
实验方法：
a 测试溶液：将100g试剂纯氯化铁FeCl3.6H2O溶解于900ml蒸馏水中。
b 将每个样品放入装有上述溶液的不同测试容器中。
将其水平放置在具有三个支撑点的玻璃架上，并将测试容器放入同一恒温水浴中。
c 严格控制试验温度在40±2℃。
检查考核结果：合格
a 样品失重情况见表7
b 使用20倍显微镜目视检查，样品表面未发现腐蚀孔洞。
(1)晶间腐蚀试验
这项测试委托给了实验室。 按照-89（AM）测试标准测试，无晶间腐蚀倾向。 结果符合ΠHAЭT-7-010-89《核电厂设备及管道焊接接头及堆焊检验规程》的要求。
焊工考试
参加钢焊工考试的焊工需具备相应的经验：按照ΠHAЭT-7-003-87《核电站设备及管道焊工》标准考试合格，并通过不锈钢水平固定项目。
焊工考试标准符合ASME锅炉和压力容器规范IX“焊接和钎焊资格”的要求。
焊工考试管材为Ф13.5×1.65、Ф60.33×2.27、Ф273.×4.19。 焊接位置水平固定，向上焊接。
焊工考试试件的检验要求：外观检验和射线照相检验符合ASME锅炉和压力容器规范IX《焊接和钎焊资格》和V《无损检测》的要求。
综上所述
采用TIG焊接钢材时，采用.10.4.L焊丝作为保护气体，采用Ar+2%N2，可获得具有良好耐海水腐蚀性能的焊接接头。
