耐热钢焊接焊条选用及说明

耐热钢焊接焊条选用及说明

在高温下工作的钢叫做耐热钢，耐热钢应具备高温化学稳定性和高温强度，耐热钢按显微组织可分为珠光体耐热钢、铁素体耐热钢、马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢四类；珠光体耐热钢通常热强钢，另有专篇，不再叙述，这里只讲铁素体耐热钢、马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢。

一般来说，钢中含Cr达到5%，在600℃下具备了抗氧化能力，当Cr达到12%时，抗氧化能力可达800℃，当Cr达到20%时，抗氧化能力可达950℃，当Cr达到25%时，在1050℃高温下耐热钢表面不起氧化皮，高温化学稳定性非常强；铬金属是耐热钢中最主要的合金元素，所以耐热钢含铬量大都在12%以上。

相对而言，铁素体耐热钢和马氏体耐热钢高温强度低且塑韧性不好，耐热性能不如奥氏体耐热钢，奥氏体耐热钢与奥氏体不锈钢相比，含碳量高一些，有些钢种既是不锈钢又是耐热钢。

本文依据GB/T 4238-2015《耐热钢钢板与钢带》和GB/T 983-2012《不锈钢焊条》标准，选出14种代表性耐热钢材料及其适用的12种焊条，基本涵盖适用温度范围，其余耐热钢焊接时焊条选择也可以参照使用。

一、焊条选用原则

1、耐热性对等

焊缝与母材都在同一个温度下服役，若焊缝耐热性差就会影响整体功能，若焊缝耐热性过剩则会造成浪费，只有两者对等才是最适宜的。

2、化学成分相近

为确保焊缝金属与母材具备相同的耐热性，焊条熔敷金属化学成份与母材应尽量相近；同时两者化学成份相近使得它们膨胀系数相近，避免了因膨胀系数不同在焊接接头处产生内应力。

3、保证抗裂性

对抗裂性差的耐热钢可以用化学成分差异化来选择焊条，防止冷裂纹，确保施工可焊性。如马氏体耐热钢、沉淀硬化耐热钢。

二、焊条选用一览表

见表1。

表1：焊条选用表

耐热钢牌号 最高使用温度

℃

应用举例 焊条型号

焊条牌号

(对应或适用)

07Cr18Ni11Ti 900 通用构件 E347-17 A132

12Cr18Ni9Si3 900 汽车排气净化

装置

E349-17 A082

16Cr23Ni13 900 退火炉罩 E309-17 A302 20Cr25Ni20 1035 坩埚、燃烧室 E310-17 A402 06Cr19Ni13Mo3 900 热交换器部件 E317-17 A242 12Cr16Ni35 1035 石油裂解装置 E330MoMnWNb-17 A602 16Cr20Ni14Si2 1050 冶金电炉部件 E309Nb-17 A312 022Cr11NbTi 800 汽车排气管 E410-17 G202 10Cr17 900 喷油嘴 E430Nb-17 G302 16Cr25N 1082 燃烧室 E309-17 A302 12Cr13 800 高温螺栓 E410-17 G202 22Cr12NiMoWV 800 汽轮机叶片 E409Nb-17 G217 06Cr17Ni7AlTi 500 容器 E16-8-2-17 A512 06Cr15Ni25Ti2MoAlVB700 汽轮机轴 E16-25MoN-17 A502

三、焊条化学成份及力学性能：

见表2及表3。

表2：焊条熔敷化学成份

化学成分

焊条型号

焊条牌号

(相近) C Mn Si

P

S Cr Ni Mo Cu 其它 E347-17

A132

0.08

0.5-2.5

1.00 0.040.0318.0-21.09.0-11.0

0.75

0.75

Nb+Ta:8×C-1.0 E349-17 A082 0.13 0.5-2.5 1.00 0.040.0318.0-21.08.0-10.0 0.35-0.650.75

Nb+Ta:0.75-1.2; V:0.1-0.3%; TI≤0.15%; W:1.25-1.75%

E309-17 A302 0.15 0.5-2.5 1.00 0.040.0322.0-25.012.0-14.00.75 0.75

E310-17 A402 0.08-0.2 1.0-2.50.75 0.030.0325.0-28.020.0-22.50.75 0.75 E317-17 A242 0.08 0.5-2.5 1.00 0.040.0318.0-21.012.0-14.0 3.0-4.0 0.75

E330MoMnWNb-17A602 0.2 3.5 0.70 0.0350.0315.0-17.033.0-37.0 2.0-3.0 0.75Nb:1.0-2.0; W:2.0-3.0 E309Nb-17 A312 0.12 0.5-2.5 1.00 0.040.0322.0-25.012.0-14.00.75 0.75Nb+Ta:0.70-1.0 E410-17 G202 0.12 1.0 0.90 0.040.0311.0-14 0.70 0.75 0.75

E430Nb-17 G302 0.1 1.0 1.0

0.040.0315.0-18.0

0.6 0.75 0.75Nb+Ta:0.50-1.5 E409Nb-17 G217 0.12 1.0 1.00 0.040.0311.0-14

0.60

0.75 0.75Nb+Ta:0.50-1.5 E16-8-2-17 A512 0.10 0.5-2.50.60 0.030.0314.5-16.57.5-9.5 1.0-2.0 0.75 E16-25MoN-17

A502

0.12

0.5-2.5

0.90 0.0350.0314.0-18.022.0-27.0

5.0-7.0

0.75

表3：焊条熔敷力学性能

序号 焊条型号 对应牌号 抗拉强度MPa 断后伸长率 %

1 E347-17A13252025

2 E349-17A08269023

3 E309-17A30255025

4 E310-17A40255025

5 E317-17A24255020

6 E330MoMnWNb-17A60259025

7 E309Nb-17A31255025

8 E410-17G20245015

9 E430Nb-17G30245013

10 E409Nb-17G21745013

11 E16-8-2-17A51252025

12 E16-25MoN-17A50261030

四、相关说明

1、耐热钢有碱性焊条和钛酸型焊条两种，钛酸型焊条工艺性比碱性焊条要好很多，故本文只推荐钛酸型焊条，只有在厚板拘束度大的情况下，才需要选用碱性焊条，通常情况下只使用钛酸型焊条。

2、耐热钢焊接除了选择适宜的焊条之外，主要还存在冷裂纹、热裂纹、475℃脆化和σ相脆化等问题，读者可以参阅相关专业书籍。

3、奥氏体耐热钢焊前不宜预热，且层间温度不宜超过200℃，以防止产生热裂纹。

4、铁素体耐热钢焊前不宜预热，层间温度不宜超过100℃，且焊接线能量尽可能取下限，

常用耐热钢的焊接工艺

常用耐热钢的焊接工艺 耐热钢是指钢再高温条件下既具有热稳定性，又具有热强性的 钢材。热稳定性是指钢材在高温条件下能保持化学稳定性（耐腐蚀、 不氧化）。热强性是指钢材在高温条件下具有足够的强度。其中耐热 性能主要通过铬、钼、钒、钛、铌等合金元素来保证，因此在焊接材 料的选择上应根据母材的合金元素含量来确定。耐热钢在石油石化工业装置施工中应用较为广泛，我们能够经常接触到的多为合金含量较 低的珠光体耐热钢，如15CrMo，1Cr5Mo等。 1铬钼耐热钢的焊接性 铬和钼是珠光体耐热钢的主要合金元素，显著提高金属的高温强度和高温抗氧化性，但它们使金属的焊接性能变差，在焊缝和热影响区具有淬应倾向，焊后在空气中冷却易产生硬而脆的马氏体组织，不仅影响焊接接头的机械性能，而且产生很大的内应力，从而产生冷裂倾向。 因此耐热钢焊接时的主要问题是裂纹，而形成裂纹的三要素是： 组织、应力和焊缝中的含氢量，因此制定合理的焊接工艺尤为重 要。 2珠光体耐热钢焊接工艺 2.1坡口 坡口的加工通常用火焰或者等离子切割工艺，必要时切割也要预热，打磨干净后做PT检验，去除坡口上的裂纹。通常选用V型坡口， 坡口角度为60°，从防止裂纹的角度考虑，坡口角度大些有利，但

是增加了焊接量，同时将坡口及内处两侧打磨干净，去除油污、铁锈及水份等污物（去氢、防止气孔）。 2.2组对 要求不能强制组对，防止产生内应力，由于铬钼耐热钢裂纹倾 向较大，故在焊接时焊缝的拘束度不能过大，以免造成过大的刚度，特别在厚板焊接时，妨碍焊缝自由收缩的拉筋、夹具和卡具等应尽量避免使用。 2.3焊接方法的选用 目前，我们石油石化安装单位管线焊接常用的焊接方法是钨极氩弧焊打底，焊条电弧焊填充盖面，其它焊接方法还有熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）、CO2气体保护焊、电渣焊和埋弧自动焊等。 2.4焊接材料的选择 选配焊接材料的原则，焊缝金属的合金成分与强度性能基本上要与母材相应指标一致或者应达到产品技术条件提出的最低性能指标。而且为了降低氢含量应先用低氢型碱性焊条，焊条或者焊剂应按规定工艺烘干，随用随取，要装在焊条保温桶中随用随取，焊条再保温桶内不得超过4个小时，否则应重新烘干，烘干次数不得超过三次，这在具体施工过程中都有详细的规定。铬钼耐热钢手弧焊时，也可选用奥氏体不锈钢焊条，如A307焊条，但焊前仍需要预热，这种方法适用于焊件焊后不能热处理的情况。 耐热钢焊材选用表如下所示：

电焊条牌号及用途

电焊条汇总及用途 2011年11月6日整理 堆焊焊条 一、堆焊焊条牌号：GB(AWS) D107、D132、D167、D172、D212、D256、D276、D307、D317、D322、D337、D397、D502、D507、D507Mo、D512、D516MA、D517、D547、D547Mo、D557、D577、D608、D658、D667、D698、D707、D717、D968 牌号 二、主要用途： 1、D107EDPMn2-1.5常温低硬度堆焊，如车轴等磨损面； 2、D132EDPCrMo-A2-03常温中硬度堆焊，适于矿山机械堆焊与修补； 3、D167EDPMn6-15常温高硬度堆焊，用于农业、建筑机械等的磨损部分的堆 焊； 4、D172EDPCrMo-A3-03常温高硬度堆焊，用于堆焊齿轮、挖泥斗等磨损面； 5、D212EDPCrMo-A4-03常温高硬度堆焊，用于堆焊挖斗、矿山机械等受磨损 的机件表面； 6、D256EDNn-A-16高锰钢堆焊，用于各种破碎机等受冲击磨损部位的堆焊； 7、D276EDCrNn-B-16耐气蚀高铬锰钢堆焊

8、D307EDD-D-15高速钢刀具、刃口堆焊； 9、D317EDRCrMoWV-A3-15冷冲模及切削刀具的堆焊； 10、D322EDRCrMoWV-A1-03同D317； 11、D337EDRCrW-15热煅模堆焊； 12、D397EDRCrMnMo-15热煅模堆焊； 13、D502EDCr-A1-03轴及中温高压阀门堆焊，堆焊金属具有空淬特性； 14、D507EDrCrW-15同D502 D507MoEDRCrMnMo-15中温高压阀门堆焊，堆焊 金属具有空淬特性； 15、D512EDCr-B-03轴及过热蒸汽阀门堆焊，堆焊金属具有空淬特性； 16、D516MAEDCrMn-A-16中温高压阀门堆焊，堆焊金属具有空淬特性； 17、D517EDCr-B-15轴及过热蒸汽阀门堆焊，堆焊金属具有空淬特性； 18、D547EDCrNi-A-15高温高压阀门堆焊，抗擦伤性强； 19、D547MoEDCrNi-B-15高温高压阀门堆焊，堆焊金属时效强化效果显着； 20、D557EDCrNi-C-15同D547Mo D577EDZCrMn-C-15中温高压阀门堆焊，堆焊 工艺简单，易于操作； 21、D608EDZ-A1-08抗磨粒磨损表面堆焊； 22、D658Fe-Cr-B高铬钼石墨型焊条，堆焊高温耐磨，耐腐蚀的部件； 23、D667EDZCr-C-15抗强烈磨损表面堆焊，耐磨损、耐腐蚀和耐气蚀能力良 好； 24、D698Fe-Cr-B用于破碎机，搅拌机的磨损修复，如砖机搅刀、水泥厂塔盘等； 25、D707EDW-A-15碳化钨型，抗强烈磨损表面堆焊； 26、D717------用于耐岩石强烈磨损的机械零件； 27、D968Fe-Cr-B铬、硼含量较高，广泛用于矿山、建材、石料破碎等易磨损件 的修复 铬镍不锈钢焊条 一、焊条牌号：GB(AWS) A002、A022、A022Mo、A042、A052、A062、A102、A107、A132、A137、A172、A202、A207、A212、A237、A222、A302、A302SL、A307、A312、A402、A407、A412、A422、A502、A507、A607、A902 牌号 二、主要用途： 1、A002E308L-16用于超低碳00Cr19Ni10不锈钢结构的焊接；

耐热钢焊接焊条选用及说明

耐热钢焊接焊条选用及说明 在高温下工作的钢叫做耐热钢，耐热钢应具备高温化学稳定性和高温强度，耐热钢按显微组织可分为珠光体耐热钢、铁素体耐热钢、马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢四类；珠光体耐热钢通常热强钢，另有专篇，不再叙述，这里只讲铁素体耐热钢、马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢。 一般来说，钢中含Cr达到5%，在600℃下具备了抗氧化能力，当Cr达到12%时，抗氧化能力可达800℃，当Cr达到20%时，抗氧化能力可达950℃，当Cr达到25%时，在1050℃高温下耐热钢表面不起氧化皮，高温化学稳定性非常强；铬金属是耐热钢中最主要的合金元素，所以耐热钢含铬量大都在12%以上。 相对而言，铁素体耐热钢和马氏体耐热钢高温强度低且塑韧性不好，耐热性能不如奥氏体耐热钢，奥氏体耐热钢与奥氏体不锈钢相比，含碳量高一些，有些钢种既是不锈钢又是耐热钢。 本文依据GB/T 4238-2015《耐热钢钢板与钢带》和GB/T 983-2012《不锈钢焊条》标准，选出14种代表性耐热钢材料及其适用的12种焊条，基本涵盖适用温度范围，其余耐热钢焊接时焊条选择也可以参照使用。 一、焊条选用原则 1、耐热性对等 焊缝与母材都在同一个温度下服役，若焊缝耐热性差就会影响整体功能，若焊缝耐热性过剩则会造成浪费，只有两者对等才是最适宜的。 2、化学成分相近 为确保焊缝金属与母材具备相同的耐热性，焊条熔敷金属化学成份与母材应尽量相近；同时两者化学成份相近使得它们膨胀系数相近，避免了因膨胀系数不同在焊接接头处产生内应力。 3、保证抗裂性 对抗裂性差的耐热钢可以用化学成分差异化来选择焊条，防止冷裂纹，确保施工可焊性。如马氏体耐热钢、沉淀硬化耐热钢。

常用焊接方法—焊接工艺

常用焊接方法——焊接工艺 我公司是生产自动焊接设备的大型厂家。作为公司员工，就更应该了解常用焊接方法及焊接工艺。结合设备调试，这里将常用的埋弧焊、气体保护焊、钨极氩弧焊作为简要的讲述，以供有关人员参考。 一、埋弧焊 电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法称为埋弧焊。主要优点：劳动条件好，节省焊接材料和电能，焊缝质量好，生产效率高等。但不适合薄板焊接。（当焊接电流小于100A时，电弧稳定性差，目前板厚小于1mm的薄板还无法采用埋弧焊）只限于水平或倾斜度不大的位置施焊。 埋弧焊是高效焊接常用方法之一。主要用于：焊接各种钢板结构。焊接碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢和复合材料以及堆焊耐磨、耐蚀合金等。 焊接工艺参数对焊接质量影响较大的有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径与伸出长度、焊丝倾角、装配间隙与坡口大小等。此外焊剂层厚度及粒度对焊接质量也有影响。下面分别讲述它们对焊接质量的影响： 1.焊接电流： 焊接电流是决定熔深的主要因素。在一定范围内，焊接电流增加，焊缝的熔深和余高都增加。而焊缝的宽度增加不大。增大焊接电流能提高生产率，但在一定的焊接速度下，焊接电流过大会使热影响区过大，并产生焊瘤及焊件被烧穿等缺陷。若焊接电流过小，测熔深不足，

熔合不好、未焊透和夹渣，并使焊缝成形变坏。 2.电弧电压： 电弧电压是决定熔宽的主要因素。电弧电压增加时，弧长增加，熔深减小，焊缝宽度变宽，余高减小，电弧电压过大，溶剂熔化量增加，电弧不稳，严重时会产生咬边和气孔等。 3.焊接速度： 焊接速度增加，母材熔合比较小。焊接速度过高时，会产生咬边，未焊透，电弧偏吹和气孔等缺陷，焊缝余高大而窄成形不好。 4.焊丝直径与伸出长度： 当焊接电流不变时，减小焊丝直径，电流密度增加，熔深增大，成形系数减小。焊丝伸出长度增加时，熔深速度和余高都增加。 5.焊丝倾角： 焊丝前倾，焊缝成形系数增加，熔深变浅，焊缝宽度增加。焊丝后倾，熔深与余高增，。熔宽明显减小，焊缝成形不变。 6.装配间隙与坡口： 在其他工艺参数不变的条件下，装配间隙与坡口角度增大时，熔合比与余高减小，熔深增大，焊缝厚度基本保持不变。 7、焊机层厚度与粒度： 焊剂层太薄时，容易露弧，电弧保护不好，容易产生气孔或裂纹。焊剂层太厚，焊缝变窄，成形不好。 一般情况下，焊剂粒度对焊缝成形影响不大，但采用小直径焊丝焊薄板时，焊剂粒度对焊缝成形就有影响。若焊剂颗粒太大，电弧不

15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法

15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法 1 前言 耐热钢中以珠光体铬钼耐热钢应用最广，因为这类钢一般适用于 350-550℃之间，同时，这类钢的合金元素含量相对较少，一般都属于低合金钢的范畴，因为合金钢是在碳钢中加入少量的合金元素，钢的性能就发生了变化，就得到了碳钢所没有的性能，即耐高温、抗氧化、抗蠕化和良好的持久强度,由于合金元素小于3.5%，所以称作低合金，简称合金钢。它的耐热性和强度均超过不锈钢，但是价格比不锈钢便宜得多，适用于在各种高温高压条件下工作的介质管道。例如在攀钢煤化工厂外线工艺管道施工项目中，该工程管道φ273×11共1200米，其设计温度为480℃，设计压力为5.5Mpa，并且管道材质为15CrMoG耐热合金钢，这类高温高压的特殊材质管道以前我公司未施工过,所以还没有完善和成熟的施工工艺 及经验可以借鉴。由于合金钢的化学成分和性能与碳素钢、不锈钢存在较大的区别，所以施工15CrMoG耐热合金钢的焊接工艺及步骤都比碳素钢、不锈钢要求更高，也更严格和复杂。因此掌握此项新技术、新工艺中所有技术参数是具有较大的技术难题。 为了保证焊接质量，公司成立了专题攻关技术小组，开展科技创新，取得了“15CrMoG耐热钢管道焊接技术”这一新成果，并且该技术于2006年通过攀钢冶金技术有限公司（原攀冶建公司）科技质量部组织的科技成果鉴定，获公司科技进步一等奖；在2007年4月全国冶金施工系统QC成果发布会上获得二等奖。该技术填补了我公司在15CrMoG耐热合金钢焊接

技术方面的空白，优化了生产工艺，提高了劳动生产率，保证了焊接质量，为公司创造了良好的社会效益和经济效益。 2 工法特点 2.1由于15CrMoG钢中含有较高含量的Cr、C和其它合金元素，钢材的淬硬倾向较明显，焊接接头淬硬倾向大，可能出现冷裂纹,因此15CrMoG 钢焊接时，焊接材料的选择和严格的工艺措施，对于防止焊缝产生裂纹，保证管道使用性能至关重要。所以15CrMoG耐热合金钢与碳素钢、不锈钢等管道相比不管从施工工艺还是施工时所使用的工机具要求都更高，也更复杂。因此通过本工法的实施,使我公司的管道施工综合能力得到很大的提高,填补了我公司在15CrMoG耐热合金钢安装技术方面的空白，优化了生产工艺，提高了劳动生产率，保证了焊接质量，为公司创造良好的社会效益。更为今后公司施工同类管道奠定了坚实的基础，提高了 1 市场竞争能力。 2.2本工法贯彻实施后，使我公司得以熟练掌握15CrMoG材质高温高压蒸汽管道的打磨、预热、焊接、层间温度、焊后缓冷、焊缝及管道的热处理等所有工序及每个工序的具体要求及相关参数。为今后公司施工同类合金管道将起到较大的指导作用。 3 适用范围 适用于管道介质在10MPa、550℃以下的15CrMoG材质或同类型材质的高温、高压蒸汽管道或其它介质管道的焊接。 4工艺原理 为了保证耐热钢具有较好的高温强度和高温抗氧化性能,要加入一定

耐热钢焊条的选用

耐热钢焊条的选用

电焊条的选用 （二） (3)耐热钢焊条的选用 低合金耐热钢要在高温下长期工作，为了保证耐热钢的高温性能，须向钢中加入较多的合金元素（如Cr、M o、V、Nb等）。在选择焊接材料时，首先要保证焊缝性能与母材匹配，具有必要的热强性，因此要求焊缝金属的化学成分应尽量与母材一致。如果焊缝与母材化学成分相差太大，高温长期使用后，接头区域某些元素发生扩散现象（如碳元素在熔合线附近的扩散），使接头设法性能下降。 耐热钢焊条一般可按钢种和构件的工作温度来选用。选配耐热钢焊接材料的原则是焊缝金属的合金成分和性能与母材相应指标一致，或应达到产品技术条件提出的最低性能指标。为了提高焊缝金属的抗热裂能力，焊缝中的碳含量应略低于母材的碳含量，一般应控制在0.0 7%～0.15%之间。由于钢中碳和合金元素的共同作用，耐热钢焊接时极易形成淬硬组织，焊接性较差。为此耐热钢一般焊前预热，焊后进行回火处理。 近年来，在薄壁管焊接中普遍采用了氩弧焊打底，酸

性焊条手弧焊盖面的工艺，大大提高了焊接质量。但这类焊条抗裂性次于低氢型焊条，在单独使用或用于厚壁管焊接时，应选择低氢型耐热钢焊条。 常用低合金耐热钢焊条的成分、性能、特征和用途见表1。 （4）低温钢焊条的选用 低温钢是在－40～－196℃的低温范围工作的低合金专用钢材。按化学成分来划分，低温钢主要有含镍钢和无镍钢两类。国外一般使用含镍低温钢，如3.5Ni钢、5 Ni钢和9Ni钢等；我国多使用无镍低温钢。 选择低温钢焊接材料首先应考虑接头使用温度、韧性要求以及是否要进行焊后热处理等，尽量使焊缝金属的化学成分和力学性能（尤其是冲击韧性）与母材一致。经焊后热处理后，焊缝仍应具有较高的低温韧性。由于对焊缝金属的低温韧性提出了严格的要求，低温钢焊条药皮均采用低氢型。焊接时要求尽量采用小的焊接线能量，避免焊缝金属及近缝区形成粗晶组织而降低低温韧性。含镍低温钢除手弧焊外，主要采用氩弧焊进行焊接，采用与母材相同成分的焊丝，保护气体为Ar或在Ar中 加入2%的O 2或5%～10%的CO 2 ，以改善焊缝成形。 常用低温钢焊条的成分、性能、特征和用途见表2。 5.3 不锈钢焊条的选用

12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺(printed)

12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺 叶剑文谢美琼 （广州市锅炉压力容器监察检验所广东510050）（广州市番禺区职业技术培训中心） 12Cr1MoV是我国使用广泛的珠光体耐热钢之一，主要用于制造管壁温度小于580℃的锅炉过热管、联箱和主汽管道。在12t/h双汽包横置式沸腾炉制造过程中，锅炉的蒸汽出口温度为450℃，最高工作压力为3.8MPa，按设计图纸要求采用12Cr1MoV珠光体耐热钢管（φ159mm×10mm）作为过热器联箱管，以满足产品的使用要求。 1 焊接性分析 12Cr1MoV珠光体耐热钢为低合金耐热钢，此类钢的Cr含量较高，在500-550℃时具有较高的热强性和持久强度。12Cr1MoV钢的化学成分及力学性能见表1。 表1 12Cr1MoV珠光体耐热钢化学成分和力学性能 注：表中数据为焊接试件母材复验结果 由表1可见，12Cr1MoV钢的碳及合金元素含量较多，淬硬敏感性较大，易在焊缝及热影响区出现淬硬组织。在接头刚性及应力较大时，易产生冷裂纹。由于过热联箱是在较高温度下工作的受压元件，焊接时应采取必要的工艺措施，使焊接接头有足够的热强性能，保证过热联箱安全运行。 2焊接工艺 2.1焊接方法 在蒸汽管道的管子对接时，对打底焊缝的质量要求较高，不仅要求焊缝熔透、背面齐平，还要求焊缝背面无渣或少渣，否则会影响设备的安全运行。因此，采用手工钨极氩弧焊（TIG）打底，手工电弧焊（SMAW）填充和盖面的焊接工艺方法。 2.2坡口尺寸 选用单面V形坡口，坡口尺寸见图1。用机械方法加工，应严格控制根部间隙和坡口钝边尺寸，以确保打底焊缝彻底熔透。 图1 坡口形式和尺寸

珠光体耐热钢采用奥氏体焊材焊接与应用

珠光体耐热钢采用奥氏体焊材焊接与应用 上海永鑫波纹管有限公司朱洪明 摘要：在本文中笔者介绍了用奥氏体焊接材料焊接珠光体耐热钢，其本质是异种金属焊接的一种型式，母材金属相同而填充金属不同的接头。焊后不进行热处理，工艺简单，适合不具备热处理的情况下采用。 关键词：珠光体耐热钢（12Cr2Mo1R）：异种钢焊接：熔合比：低氢焊接方法Welding&Application of Austenitic Electrode with the Pearlitic Heat Resistant Steel Shanghai YongXin Bellows CO., LTD Hongming Zhu Abstract: In this article, the writer will introduce how to weld the Austenitic Electrode with the Pearlitic Heat Resistant Steel. The fact is the form of diversity metal welding and the joint has same base metal and the different full metal. It does n’t need heat treatment after welding. It has easy process and available on the condition without heat treatment equipment. Key Word: Pearlitic Heat Resistant Steel (12Cr2Mo1R); Diversity Metal Welding; Fusion Ratio; Low-hydrogen Welding 一、引言 12Cr2Mo1R钢是电力行业使用温度400～500℃压力容器和压力管道常用的钢种，亦称为珠光体耐热钢，此种材料在高温下，具有足够强度和抗氧化，抗腐蚀性，如采用化学成份相同焊材进行焊接，工艺苛刻。必须做到焊前预热，后热，消应力热处理，稍有不慎仍有冷裂纹出现可能。采用奥氏体焊材后，工艺简单，焊后不进行热处理，但需要严格控制热输入量和焊缝金属与被熔化的母材金属之间的比例，即熔合比，才能获得符合使用要求的焊接接头。在焊接试验和工艺评定合格后已成功应用在产品上。 二、异种钢焊接特点 1.对于珠光体耐热钢（12Cr2Mo1R钢），用奥氏体焊材焊接，虽然两侧母材是同钢种， 但从焊缝的材质来考虑，仍具用异钢种焊接的特质，其本质是异种金属焊接的一种型式，母材金属相同而填充金属不同的接头。同时在异种钢的焊接时通常会出现以下三个问题： ①焊缝成分的稀释（熔合比） ②熔合区过渡层低塑性带及碳的迁移

耐热钢A335-P22材质在施工现场的焊接

耐热钢A335-P22材质在施工现场的焊接摘要 A335-P22（化学成分为－1Mo）是ASME规范的表示方法，在国内表示为12Cr2Mo，属于高温铁素体合金耐热钢。特点是工艺性能良好，对热处理的加热温度不太敏感，焊接性能也较好，具有良好的塑性，具有抗高温、难腐蚀。最大的缺点在焊接工艺中具有淬硬性和再热裂纹倾向。目前，广泛应用于电力、石化行业的超高压蒸汽管道生产工艺中。以天津石化100万吨/年乙烯装置超高压管道为例，对A335-P22材质的合金耐热钢焊接工艺进行分析，以指导现场焊接施工。 关键词耐热钢管道焊接性能焊接工艺 1工程概况 天津石化100万吨/年乙烯工程100万吨/年乙烯装置，为全国首套大乙烯工程，具有工程量大、施工工期短、施工难度大、技术，质量要求严格等特点。其超高压蒸汽管道采用A335-P22无缝钢管，设计温度538℃，操作温度520℃，设计压力1 ，操作压力11MPa。超高压蒸汽管道主管线贯穿街区主管廊，分散于热区、压缩区、急冷区、冷区，裂解炉区，共计管道延长米公里，共计焊口3300多道。管道规格：Φ*～Φ610*。焊接工作主要为A335-P22同材质焊接。耐热钢焊接作业时间、热处理周期长。高压管道坡口加工、焊接和安装是整个乙烯装置的重点和难点。 2焊接准备工作 材料检验 A335-P22无缝钢管在注明标示外，外观与普通的碳钢无缝钢管是一样的，所以在材料的验收、入库、保管、发放，必须严格执行国家的、行业的相关标准、规范及公司的相关规定，认真核对材料的质量证明文件。材料验收、核对材料证明文件需参照表1和表2数值。必须做到材料实物与材料证明相符合，并做上合格标记。根据SH3501的要

常用焊条说明及用途

焊条及其使用 说明： 碳钢焊条适用于碳钢和低强度的低合金钢的焊接。 选择焊条依据钢材的化学成分、力学性能、抗裂性能的要求，同时考虑焊接结构、钢板厚度、工作条件、受力情况、焊机性能等因素综合分析。必要时，做焊接试验，制订相应的工艺措施，再确定选用焊条。 ⒈碳钢的焊接一般选用与钢材强度等级相对应的焊条，同时考虑结构复杂、厚板、刚度大、动负荷、可焊性差的，一般选用塑性好、冲击韧性高、抗裂性能好的低氢型焊条。对焊接位置有特殊要求的，采用相应专用焊条，如立向下焊条、打底焊条等。为提高焊接效率可选用铁粉型焊条。 ⒉对焊缝冷却速度快、强度增高、焊缝易产生裂纹的，此时可选用比母材强度低一级的焊条；低碳钢与低合金钢之间的异种钢焊接，一般选用与强度等级低的钢材相应的焊条，并且考虑低合金钢因素，以选用低氢型为宜。 ⒊对于中碳钢的焊接，由于钢材含碳量较高，增大了焊接裂纹倾向，一般选用低氢型焊条并采用预热、缓冷等方法及相适应的焊接工艺等措施。 ⒋铸钢可焊性差，一般含碳量较高，工件厚大，结构复杂，极易产生焊接裂纹，当铸钢合金元素多时，就 更为突出。一般选用低氢型焊条，并采取预热、缓冷等方法及相应的焊接工艺等措施。 ⒌为保证焊接质量，对工件焊口应清理干净，不准有油污、铁锈、水分、油漆及污物等，对使用低氢型焊条尤为重要。 ⒍对低氢型焊条，焊前焊条须经350℃烘焙1h ，并随烘随用，否则易产生气孔、夹渣、裂纹等缺陷。纤维素焊条一般不需烘焙，若受潮，按说明书规定温度焊前烘焙，但温度过高将破坏焊条的焊接工艺性能。 ⒎说明书中规定的焊接电流为参考值，实际操作中应具体掌握，如工件预热，可比正常电流低5%～15%；立焊和仰焊比平焊的电流小10%～15%；采用直流时可比交流减小10%左右。在使用直流焊机时，注意说明书规定 焊接所阶级性，否则影响焊接工艺。 ⒏对低氢型焊条一般不应反复烘焙，防止药皮酥脆、脱落。 J421 J421Fe J421Fe16 J421X J422 J422GM J422Fe J422Fe16 J423 J424 J425 J426 J427 J501Fe J501Fe15 J501Fe18 J502 J503 J505 J506 J506Fe J506Fe-1 J506Fe18 J506H J506D J506X J507 J507Fe J507Fe16 J507H J507D J507X J421 E4313 E6013 焊接低碳钢结构，特别适于薄板小件及要求焊缝表面美观和光洁的盖面焊。 J421Fe E4313 E6013 焊接一般低碳钢结构，特别适于薄板小件及短焊缝的间断焊和要求焊缝表面光洁的盖面焊。 J421Fe16 E4324 E6024 焊接一般低碳钢结构和用于要求表面光洁的盖面焊。 J421X E4313 E6013 适用于焊接一般船用碳钢及镀锌钢板，尤其适用于薄板立向下焊及间断焊。 J422 E4303 用于焊接较重要的低碳钢结构和强度等级低的低合金钢结构，如Q235、09MnV 、09Mn2等。 J422GM E4303 适用于海上平台、船舶、车辆、工程机械等结构表面装饰焊缝的焊接。 J422Fe E4303 用于焊接较重要的低碳钢结构和强度等级低的低合金钢结构，如Q235、09MnV 、09Mn2等。 J422Fe16 E4323 用于较重要的低碳钢结构的焊接。 J423 E4301 用于焊接较重要的低碳钢结构，如车辆、建筑结构、重型机械结构等的焊接。 J424 E4320 E6020 可焊接较重要的碳钢结构，如重型机械、建筑机械等。

焊条的选用原则

焊条得选用原则 焊条得选用须在确保焊接结构安全、可靠使用得前提下,根据被焊材料得化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能得要求、焊接施工条件与技术经济效益等综合考查后,有针对性地选用焊条、必要时还需进行焊接性试验。 １) 考虑焊缝金属力学性能与化学成分对于普通结构钢,通常要求焊缝金属与母材等强度,应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材得焊条。对于合金结构钢,有时还要求合金成分与母材相同或接近。在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹得不利情况下,应考虑选用比母材强度低得焊条、当母材中碳、硫、磷等元素得含量偏高时,焊缝容易产生裂纹,应选用抗裂性能好得碱性低氢型焊条、２) 考虑焊接构件使用性能与工作条件对承受动载荷与冲击载荷得焊件,除满足强度要求外,主要应保证焊缝金属具有较高得冲击韧性与塑性,可选用塑、韧性指标较高得低氢型焊条。在高温、低温、耐磨或其她特殊条件下工作得焊接件,应选用相应得耐热钢、低温钢、堆焊或其她特殊用途焊条、 3) 考虑焊接结构特点及受力条件对结构形状复杂、刚性大得厚大焊接件,由于焊接过程中产生很大得内应力、易使焊缝产生裂纹,应选用抗裂性能好得碱性低氢焊条、对受力不大、焊接部位难以清理

干净得焊件,应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感得酸性焊条。对受 条件限制不能翻转得焊件,应选用适于全位置焊接得焊条、４) 考虑施工条件与经济效益在满足产品使用性能要求得情 况下,应选用工艺性好得酸性焊条、在狭小或通风条件差得场合,应选用酸性焊条或低尘焊条。对焊接工作量大得结构,有条件时应采用高 效率焊条,如铁粉焊条、高效率重力焊条等,或选用底层焊条、立向下焊条之类专用焊条,以提高焊接生产率 1) 强度级别不同得碳钢＋低合金钢(或低合金钢+低合金高强钢) 一般要求焊缝金属或接头得强度不低于两种被焊金属得最低强度,选 用得焊条熔敷金属得强度应能保证焊缝及接头得强度不低于强度较 低侧母材得强度,同时焊缝金属得塑性与冲击韧性应不低于强度较高 而塑性较差侧母材得性能。因此,可按两者之中强度级别较低得钢材 选用焊条、但就是,为了防止焊接裂纹、应按强度级别较高、焊接性 较差得钢种确定焊接工艺,包括焊接规范、预热温度及焊后热处理等。 2) 低合金钢+奥氏体不锈钢应按照对熔敷金属化学成分限定 得数值来选用焊条,一般选用铬、镍含量较高得、塑性、抗裂性较好 得Cr25—Ｎi1３型奥氏体钢焊条,以避免因产生脆性淬硬组织而导致得裂纹、但应按焊接性较差得不锈钢确定焊接工艺及规范、

耐热钢焊条及选用

电焊条的选用 （二） (3)耐热钢焊条的选用 低合金耐热钢要在高温下长期工作，为了保证耐热钢的高温性能，须向钢中加入较多的合金元素（如C r、Mo、V、Nb等）。在选择焊接材料时，首先要保证焊缝性能与母材匹配，具有必要的热强性，因此要求焊缝金属的化学成分应尽量与母材一致。如果焊缝与母材化学成分相差太大，高温长期使用后，接头区域某些元素发生扩散现象（如碳元素在熔合线附近的扩散），使接头设法性能下降。 耐热钢焊条一般可按钢种和构件的工作温度来选用。选配耐热钢焊接材料的原则是焊缝金属的合金成分和性能与母材相应指标一致，或应达到产品技术条件提出的最低性能指标。为了提高焊缝金属的抗热裂能力，焊缝中的碳含量应略低于母材的碳含量，一般应控制在0.07%～0.15%之间。由于钢中碳和合金元素的共同作用，耐热钢焊接时极易形成淬硬组织，焊接性较差。为此耐热钢一般焊前预热，焊后进行回火处理。 近年来，在薄壁管焊接中普遍采用了氩弧焊打底，酸性焊条手弧焊盖面的工艺，大大提高了焊接质量。但这类焊条抗裂性次于低氢型焊条，在单独使用或用于厚壁管焊接时，应选择低氢型耐热钢焊条。 常用低合金耐热钢焊条的成分、性能、特征和用途见表1。 （4）低温钢焊条的选用 低温钢是在－40～－196℃的低温范围工作的低合金专用钢材。按化学成分来划分，低温钢主要有含镍钢和无镍钢两类。国外一般使用含镍低温钢，如3.5Ni钢、5Ni钢和9Ni钢等；我国多使用无镍低温钢。 选择低温钢焊接材料首先应考虑接头使用温度、韧性要求以及是否要进行焊后热处理等，尽量使焊缝金属的化学成分和力学性能（尤其是冲击韧性）与母材一致。经焊后热处理后，焊缝仍应具有较高的低温韧性。由于对焊缝金属的低温韧性提出了严格的要求，低温钢焊条药皮均采用低氢型。焊接时要求尽量采用小的焊接线能量，避免焊缝金属及近缝区形成粗晶组织而降低低温韧性。含镍低温钢除手弧焊外，主要采用氩弧焊进行焊接，采用与母材相同成分的焊丝，保护气体为Ar或在Ar中加入2%的O2或5%～10%的CO2，以改善焊缝成形。 常用低温钢焊条的成分、性能、特征和用途见表2。 5.3 不锈钢焊条的选用 根据室温组织,不锈钢可分类为：奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢及奥氏体+铁素体双相钢四大类。 奥氏体不锈钢含Cr14%～25%，含Ni8%～25%，以Cr18Ni18为代表的系列主要用于耐蚀条件，以Cr25N o20为代表的系列则主要用做耐高温场合。选择奥氏体不锈钢焊接材料时，首先要保证焊缝金属具有与母材一致的耐蚀性能，即焊缝金属主要化学成分要尽量接近母材，其次还应保证焊缝具有良好的抗裂性和综合力学性能。 Cr13系列及以Cr12为基的多元合金化的钢属马氏体不锈钢，这类钢具有较大的淬硬倾向。马氏体不锈钢焊接时出现的问题主要是冷裂纹及近缝区淬硬脆化。马氏体不锈钢焊接材料的选择有两条途径：一是为了满足使用性能要求，保证焊缝金属与母材的化学成分一致，使焊后热处理后二者力学性能及使用性能（如耐蚀性）相接近，这时须采用同质填充材料；二是在无法采用预热或焊后热处理的情况下，为了防止裂纹，采用奥氏体型焊接材料，使焊缝成为奥氏体组织，这种情况下焊缝强度难以与母材匹配。 含Cr17%～28%的高铬钢属铁素体不锈钢，主要用作热稳定钢。铁素体不锈钢在焊接加热和冷却过程中不发生相变，焊后即使快速冷却也不会产生淬硬组织。铁素体不锈钢焊接时出现的问题主要是近缝区晶粒易于长大，形成粗大铁素体，热影响区韧性下降导致脆化。铁素体不锈钢焊接应选择杂质（C、N、S、P

铬钼耐热钢焊接

铬钼耐热钢焊接 1 材料 钢管、钢板、管件、阀门、法兰及锻件应具有质量证明文件，质量证明文件应包括下列内容： a）材料标准代号； b）材料规格、牌号及特性数据； c）材料生产批号及供货状态； d）生产单位名称； e）检验印鉴标志。 当材料有下列情况之一时，不得使用： a）质量证明文件特性数据不符合产品标准及订货技术条件或对其有异议； b）实物标识与质量证明文件标识不符； c）要求复验的材料未经复验或复验不合格。 用于压力容器的铬钼耐热钢材料应执行GB150的相应规定；用于管道的铬钼耐热钢材料应执行SH3501的相应规定。 钢管、钢板、管件、阀门、法兰及锻件经验收合格后应做上合格标记。入库贮存应按不同材质、规格分别放置，妥善保管。 材料在使用前应核对其材质、牌号和规格，进行外观质量检查，并符合下列要求：a）表面不得有裂纹、折叠、发纹、夹层、结疤等缺陷； b）表面锈蚀、凹陷划痕及其他机械损伤的深度不应超过相应产品标准允许的厚度负偏差； c）有符合产品规定的标识。 若钢管或钢板表面局部存在不允许的缺陷时，应予以消除。但缺陷消除后减薄量不超过材料厚度负偏差。 2 焊接材料 焊接材料的选择应根据被焊钢材的化学成分、力学性能以及使用和施焊条件综合考虑。选择原则如下： a）选用与被焊钢材化学成分相当的焊接材料； b）熔敷金属的抗拉强度值应不低于钢材标准抗拉强度值的下限； c）具有良好的焊接工艺性能； 当设计温度低于425℃，且因现场施工条件限制难于进行焊后热处理时，经设计单位或建设单位同意，可选用高铬镍（25％Cr-13%Ni及以上）奥氏体焊接材料进行焊接，焊后不做热处理。 铬钼耐热钢与碳素钢或不同钢号的铬钼耐热钢之间组成的异种钢焊接接头，可按合金含量较低一侧的钢材选用焊接材料。 铬钼耐热钢与奥氏体钢组成的异种钢焊接接头，当设计温度低于425℃时，宜选用25％Cr-13%Ni及以上的奥氏体焊接材料；当设计温度高于或等于425℃时，应选用镍基焊接材料。 铬钼耐热钢焊接所用焊接材料应有质量证明文件，其质量应符合相应标准的规定。 未列入国家标准的焊接材料应符合合同规定的技术条件，并进行熔敷金属试验验证，且经设计单位或建设单位确认后使用。

焊丝的选用

焊丝的选用 牌号型号 GB 类别主要用途 THT50-2 ER50-2 碳钢焊丝用于船舶、石化、核电话等高压管的对接及角焊THT50-3 ER50-3 用于薄板及打底焊接结构 THT50-6 （TIG-J50） ER50-6 用于管道、平板等需作抛光度准确时的焊接 THT50-G ER50-6 用于管道的第一道打底焊接 THT55-G ER55-B2 用于渗透打底焊接，通常用于Mn-Mo、Mn-Ni-Mo等 高强钢 THT55-B2 —珠光体耐热钢焊丝用于工作温度550℃以下的锅炉受热面管子蒸汽管 道，高压容器，石油精练设备结构的焊接 THT50M —低合金钢焊丝用于工作温度510℃以下的锅炉受热面管子蒸汽管 道，也用于一般的低金高强度钢结构的焊接 THS-304 H10Cr19Ni9 不锈钢焊丝用于工作温度低于300℃耐蚀0Cr18Ni9等不锈钢结 构的焊接 THS-307 H10Cr21Ni10M 用于防弹钢、覆面不锈钢及碳钢异材的焊接 THS-307Si H10Cr21Ni10Mn6Si1 用于高锰钢、硬化性耐磨钢及非磁性钢的焊接THS-308 H08Cr21Ni10Si 用于308、301、304等不锈钢结构的焊接 THS-308L H03Cr21Ni10Si 用于304L、308L等不锈钢结构的焊接 THS-308LSi H03Cr21Ni10Si1 用于改善填充金属的工艺性、焊接操作性及流动性THS-309 H12Cr24Ni13Si 用于异种钢的焊接，如碳钢、低合金钢与不锈钢的 焊接 THS-309Mo H12Cr24Ni13Mo2 用于Cr22Ni12Mo2复合钢以及异种钢的焊接 THS-309L H03Cr24Ni13Si 用于309S、1Cr13、1Cr17、低碳不锈钢、低碳覆面 钢以及异种钢的焊接 THS-309LSi H03Cr24Ni13Si1 用于309型不锈钢以及304型不锈钢与碳钢的焊接THS-310 H12Cr26Ni21Si 用于高温条件下工作的耐热钢以及1Cr5Mo、1Cr13 等不能进行预热及后热处理的焊接 THS-312 H15Cr30Ni9 用于异种母材不锈钢覆面、硬化性低合金钢以及焊 接困难或易发生气孔情况的焊接 THS-316 H08Cr19Ni12Mo2Si 用于磷酸、亚硫酸、醋酸及盐类腐蚀介质结构的焊 接 THS-316L H03Cr19Ni12Mo2Si 用于尿素、合成纤维等结构及不能进行热处理的铬 不锈钢及复合钢的焊接 THS-316LSi H03Cr19Ni12Mo2Si1 用于相同类型不锈钢以及复合钢结构的焊接 THS-317 H08Cr19Ni14Mo3 用于重要的化工容器的焊接 THS-347 H08Cr20Ni10Nb 用于304、321、347型不锈钢以及耐热钢的焊接THT-321 H08Cr19Ni10Ti 用于304、321、347型不锈钢以及耐热钢的焊接THT-410 H12Cr13 用于410、420型不锈钢以及耐蚀耐磨表面的堆焊THT430 H10Cr17 用于腐蚀（硝酸）、耐热同类型不锈钢表面堆焊THT-2209 E2209 用于含Cr22%双相不绣钢的焊接 THS-82 Gb15620 ERNiCr-3 镍合金用于inconei焊接、inconei和碳钢、低合金钢、不 锈钢的堆焊及异种钢焊接

(完整版)珠光体耐热钢

1.2关于珠光体耐热钢的研究 珠光体耐热钢在化工、石油设备中主要用于炉管、热交换器和其它受热面管子、高压加氢设备中的各种管道和高温紧固件。 1.2.1珠光体耐热钢的特点 珠光体耐热钢除碳钢外，大多是含有铬、钼元素，少数的还含有钒元素，但含量都不大，所以当加热、冷却时都能发生a γ相的转变。经正火后，容易得到珠光体组织，因此，这类钢称为珠光体耐热钢。 作为石油化工热交换器和锅炉用钢，除了要求有较好的耐热性外，还要求有很好的焊接性能和冷加工性能，为此，这类钢应具有良好的塑性。因此，其化学成分中含碳量都很低，其中钢管的含碳量要求更低，一般在0.1~0.15%C之间；钢板为0.20~0.30%C之间，最多不能超过0.30%C。 这类钢作为耐热钢，其耐热性虽然比奥氏体钢低，但它有许多优点： 1) 这类钢合金元素少，价格比较便宜； 2) 冷、热加工性能和焊接性能较好，热膨胀系数低，导热性能强，从而可 避免焊接时引起局部过热和产生较大的应力； 3) 热处理工艺简单，一般为正火加回火，能改善机械性能，也能利用热处 理细化组织。 但这类钢耐热性较差，它的工作温度一般不超过550~580℃。 1.2.2珠光体耐热钢的组织稳定性 在高温、应力长期作用下，由于扩散过程加快，钢的组织将逐渐发生变化。由于组织的不稳定性将引起钢的性能的变化，特别是对钢的热强性、松弛稳定性等性能都会带来不利的影响。珠光体耐热钢在高温长期工作条件下常见的组织不稳定现象有： 1.2.2.1石墨化 钢在高温、应力长期作用下，由于珠光体内渗碳体分解为游离石墨的现象称为石墨化。低碳钢当温度于450℃以上，含0.5%Mo的钢在500℃左右长期工作时，都可能发生石墨化，此时，钢脆化，强度与塑性降低，可导致爆管等事故。对由于长期过热导致爆管的20钢分析发现，其石墨化已达三级。一般钢发生石墨化的时间约需几万小时。防止0.5%Mo钢石墨化的最有效方法是实行进一步的合金化。在钢中加入铬、钒、铌等强碳化物形成元素能有效地阻止石墨化。 1.2.2.2珠光体球化 低合金珠光体型耐热钢在高温和应力长期作用下，珠光体组织中片状渗碳体逐渐自发地趋向形成球状渗碳体，并慢慢聚集长大。该现象称为珠光体球化。文献[5]对碳化物的球化过程和机理进行了探讨。影响球化的主要因素是温度、时间和化学成分。 实践表明，低合金耐热钢中加入铬、钼、钨、钒、铌等合金元素能显著地减弱其球化过程。这些合金元素的单个加入或复合加入后都能起到良好的作用。其原因是，它们能减弱碳在α固溶体中的扩散，同时这些合金元素又能与碳形成稳定的碳化物。 1.2.2.4蠕变过程中析出相类型的转变 在高温和应力条件下长期作用下，由于珠光体中Fe3C的分解，固溶体内合金元素向碳化物过渡以及碳在α固溶体内扩散过程加速进行，会引起在蠕变过程中碳化物相析出类型发生变化，从而影响钢的热强性。 文献[7-13]对低合金铬钼钢和铬钼钒钢长期服役后的碳化物相进行了研究，

材料焊接性课后答案

分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？答：热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：Mn，Si。（2）细晶强化，主要强化元素：Nb,V。（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：V,Nb,Ti,Mo（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V,Ti,Mo.；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件下粗晶区的V析出相基本固溶，抑制A长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝氏体、M-A等导致韧性下降和时效敏感性增大。制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接方法。 分析Q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求？答:Q345钢属于热轧钢，其碳当量小于0.4％，焊接性良好，一般不需要预热和严格控制焊接热输入，从脆硬倾向上，Q345钢连续冷却时，珠光体转变右移，使快冷下的铁素体析出，剩下富碳奥氏体来不及转变为珠光体，而转变为含碳量高的贝氏体与马氏体具有淬硬倾向，Q345刚含碳量低含锰高，具有良好的抗热裂性能，在Q345刚中加入V、Nb达到沉淀强化作用可以消除焊接接头中的应力裂纹。被加热到1200℃以上的热影响区过热区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，Q345钢经过600℃×1h退火处理，韧性大幅提高，热应变脆化倾向明显减小。；焊接材料：对焊条电弧焊焊条的选择：E5系列。埋弧焊：焊剂SJ501，焊丝H08A/H08MnA.电渣焊：焊剂HJ431、HJ360焊丝H08MnMoA。CO2气体保护焊：H08系列和YJ5系列。预热温度：100～150℃。焊后热处理：电弧焊一般不进行或600～650℃回火。电渣焊900～930℃正火，600～650℃回火 Q345与Q390焊接性有何差异？Q345焊接工艺是否适用于Q390焊接，为什么？答：Q345与Q390都属于热轧钢，化学成分基本相同，只是Q390的Mn含量高于Q345，从而使Q390的碳当量大于Q345，所以Q390的淬硬性和冷裂纹倾向大于Q345，其余的焊接性基本相同。Q345的焊接工艺不一定适用于Q390的焊接，因为Q390的碳当量较大，一级Q345的热输入叫宽，有可能使Q390的热输入过大会引起接头区过热的加剧或热输入过小使冷裂纹倾向增大，过热区的脆化也变的严重。 低合金高强钢焊接时，选择焊接材料的原则是什么？焊后热处理对焊接材料有什么影响？答：选择原则：考虑焊缝及热影响区组织状态对焊接接头强韧性的影响。由于一般不进行焊后热处理，要求焊缝金属在焊态下应接近母材的力学性能。中碳调质钢，根据焊缝受力条件，性能要求及焊后热处理情况进行选择焊接材料，对于焊后需要进行处理的构件，焊缝金属的化学成分应与基体金属相近。 比较Q345、T-1钢、2.25Cr-Mo和30MnSiA的冷裂、热裂和消除应裂纹的倾向. 答：1、冷裂纹的倾向：Q345为热扎钢其碳含量与碳当量较底，淬硬倾向不大，因此冷裂纹敏感倾向较底。T-1钢为低碳调质钢，加入了多种提高淬透性的合金元素，保证强度、韧性好的低碳自回火M和部分下B的混合组织减缓冷裂倾向，2.25Cr-1Mo为珠光体耐热钢，其中Cr、Mo能显著提高淬硬性，控制Cr、Mo的含量能减缓冷裂倾向，2.25-1Mo冷裂倾向相对敏感。30CrMnSiA为中碳调质钢，其母材含量相对高，淬硬性大，由于M中C含量高，有很大的过饱和度，点阵畸变更严重，因而冷裂倾向更大。2、热裂倾向Q345含碳相对低，而Mn含量高，钢的Wmn/Ws能达到要求，具有较好的抗热裂性能，热裂倾向较小。T-1钢含C低但含Mn较高且S、P的控制严格因此热裂倾小。30CrMnSiA含碳量及合金元素含量高，焊缝凝固结晶时，固-液相温度区间大，结晶偏析严重，焊接时易产生洁净裂纹，热裂倾向较大。3、消除应力裂纹倾向：钢中Cr、Mo元素及含量对SR产生影响大，Q345钢中不含Cr、Mo，因此SR倾向小。T-1钢令Cr、Mo但含量都小于1%，对于SR 有一定的敏感性；SR倾向峡谷年队较大，2.25Cr-Mo其中Cr、Mo含量相对都较高，SR倾向较大。