珠光体耐热钢的焊接性

出处：按学科分类—工业技术 河北科学技术出版社《实用焊接技术手册》第500页（1158字）

珠光体耐热钢的焊接性与低合金结构钢相近，焊接中存在的主要问题是热影响区硬化、冷裂纹、软化以及焊后热处理或高温长期使用中的再热裂纹^［2］。如果焊接材料选择不当，焊缝还有可能产生热裂纹。珠光体耐热钢一般是在热处理状态下焊接，焊后大多数要进行高温回火处理。

1．焊接热影响区硬化

珠光体耐热钢中的Cr、Mo能显着地提高钢的淬硬性，这些合金元素推迟了冷却过程中的转变，提高了过冷奥氏体的稳定性。在焊接线能量过小时，易出现淬硬组织；焊接线能量过大时，热影响区晶粒又显着变粗，明显降低焊接热影响区的塑韧性。

2．再热裂纹

珠光体耐热钢再热裂纹取决于钢中碳化物形成元素的特性及其含量。再热裂纹出现在焊接热影响区的粗晶区，与焊接工艺及焊接应力有关。这种裂纹一般在500～700℃的敏感温度范围形成，裂纹倾向还取决于热处理制度。

防止再热裂纹的措施如下：

(1)采用高温塑性高于母材的焊接材料，严格限制母材和焊接材料的合金成分，特别是要严格限制V、Ti、Nb等合金元素的含量到最低的程度。

(2)将预热温度提高到250℃以上，层间温度控制在300℃左右。

(3)采用低线能量的焊接工艺，减小焊接过热区宽度，细化晶粒。

(4)选择合适的热处理制度、避免在敏感温度区间停留较长时间。

3．焊接冷裂纹

当焊缝中扩散氢含量过高、焊接线能量较小时，由于淬硬组织和扩散氢的作用，常在珠光体耐热钢的焊接接头中出现焊接冷裂纹。实际生产中，可采用低氢焊条加上适当的焊接线能量和预热、后热措施，来避免焊接冷裂纹。

4．回火脆性

铬钼钢及其焊接接头在350～500℃温度区间长期运行过程中发生剧烈脆变的现象称为回火脆性。产生回火脆性的原因，是由于在回火温度范围内长期加热后P、As、Sb、Sn等杂质元素在奥氏体晶界偏析而引起的晶界脆化现象；此外，与促进回火脆性的元素Mn、Si也有关。因此，对于基体金属来说，严格控制有害杂质元素的含量，同时降低Si、Mn含量是解决脆化的有效措施。