中合金耐热钢的焊接有何特点

    中合金耐热钢用于低合金耐热钢已不能胜任，但尚无必要使用昂贵的高合金奥氏体耐热钢的场合，如超临界和超超临界电站锅炉、汽轮机和高温炼化设备等。常用钢种有5Cr-0. 5Mo、7Cr-0.5 Mo、9Cr-1MoV、9Cr-1MoVNb、9Cr-2Mo。Cr是其主要合金成分，Cr量愈高，耐高温性能和抗高温氧化性愈佳。在常规含碳量下，其组织均为马氏体，故被称为马氏体热强钢。中合金耐热钢异于低合金耐热钢的主要特点有：

    ①为提高其蠕变强度和回火脆性能力，通常加入0. 5%~1.0%含量的Mo。

    ②为改善其焊接性，控制过冷奥氏体转变速度，通常在低碳基础上加入对钢的淬透性和组织转变有很大影响的W、V、Ti、Nb等碳化物形成元素，以提高接头的韧性和抗裂性。

    ③一般控制其含C量在0.10%~0.20%之间，使其热影响区组织均为马氏体。其硬度则取决于碳和其他合金元素含量以及焊接热规范和焊后热处理规范，力求其HV5≤350。

    ④焊接热规范的影响比低合金耐热钢更大，在任何厚度下都必须预热。δ≥10mm焊件不形成冷裂纹的预热温度为200~300℃。对含C量在0.10%~0.20%之间者，预热温度应控制在Ms点以下，使部分奥氏体能在焊接过程中转变为马氏体（因控制层温≥230℃，不会引起裂纹），焊后冷却至100~125℃时，残余奥氏体转变为马氏体，经720~780℃回火后可形成性能优良的回火马氏体；对w(C)≤0.10%者，焊后必须缓冷至室温，以使接头各区域都能正常完成马氏体转变，然后立即进行750℃回火。图4-9为其焊接热规范。

    图4-9    中合金耐热钢的焊接热规范

   a)一般含碳量钢b）低含碳量钢

    ⑤回火温度和保温时间对接头力学性能，尤其是韧性有较大影响。温度愈高，保温时间愈长，接头韧性也愈高，但过高回火温度会削弱接头强度。故应兼顾两者的适当平衡。

    ⑥合金元素含量较高，具有较高空淬特性，故钢材一般不以轧制状态供应，而在轧制成材后，尚须作等温退火、完全退火或正火+回火热处理。

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