低合金耐热钢焊材的选择技巧

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：焊缝金属和母材等强度原则仍是低合金耐热钢焊材选用的基本原则，此时不但要考虑焊缝金属与母材的常温强度等强，同时也要使其高温强度不低于母材标准的下限要求。因此，对于低合金耐热钢的焊缝金属含碳量最好控制在0.08％～0.12％范围内，这样才会使焊缝金属具有较高的冲击韧性和与母材相当的高温蠕变强度。

焊缝金属和母材等强度原则仍是低合金耐热钢焊材选用的基本原则，此时不但要考虑焊缝金属与母材的常温强度等强，同时也要使其高温强度不低于母材标准的下限要求。为使其焊缝金属具有与母材同样的使用性能，要求焊缝金属的铬、钼含量不得低于母材标准值的下限。为保证焊缝金属有同样小的回火脆性，应严格限制焊材中的氧、硅、磷、锑、锡、砷等微量元素的含量为提高焊缝的抗裂性，应控制焊材中的含碳量低于母材的含碳量。但应注意：含碳量过低时，经长时间的焊后热处理会促使铁素体形成，从而导致韧性下降。因此，对于低合金耐热钢的焊缝金属含碳量最好控制在0.08％～0.12％范围内，这样才会使焊缝金属具有较高的冲击韧性和与母材相当的高温蠕变强度。

低合金耐热钢焊材用于承压设备时，订货技术条件还必须符合NB／T 47018—2011的各项要求。

（一）低合金耐热钢焊条选择

低合金耐热钢焊条即铬钼钢焊条，执行国家标准GB／T 5118—2012《热强钢焊条》的规定熔敷金属有四个强度级别及不同的铬钼含量，可根据母材相应选择，具体可参考第二章第二节及表4-1。

（二）低合金耐热钢埋弧焊焊剂及焊丝的选择

选用低合金耐热钢焊接材料的基本原则是：焊缝金属的合金成分与力学性能与母材应基本一致，或达到产品技术条件提出的最低性能指标；若焊件焊后需经退火、正火等热处理或热加工成形时，则应选用合金成分或强度级别较高的焊接材料。为提高焊缝金属的抗热裂性能，焊接材料的含碳量应控制在略低于母材的含碳量。对1.25Cr-Mo和2.25Cr-Mo耐热钢来说，焊缝金属的最佳含碳量应接近0.10％，此时焊缝金属具有较高的冲击韧性和与母材相当的蠕变强度。为了降低焊缝金属的回火脆性，应使用低含磷量的烧结焊剂，同时应严格限制焊丝中磷、硫、锡、锑及砷等有害杂质的含量，以满足厚壁容器对抗回火脆性的严格要求。

低合金耐热钢焊丝及焊剂执行GB／T 12470—2003《埋弧焊用低合金钢焊丝及焊剂》的规定焊丝的选择具体可参考第二章第二节及表4-1。

（三）低合金耐热钢气体保护焊焊接材料的选择

Cr-Mo耐热钢焊丝的选择：首先要保证焊缝的力学性能与母材尽量一致，焊缝金属合金成分不低于母材标准规定值下限。使焊缝在工作温度下，具有良好的抗回火脆性、抗氧化、抗气体介质腐蚀能力和一定的高温强度。其次，应考虑材料的焊接性能，避免选用杂质含量较高或强度较高的焊接材料。Cr-Mo耐热钢焊缝的含碳量一般控制在0.07％～0.12％之间，含碳量过低会降低焊缝的高温强度，含碳量太高又易出现焊缝结晶裂纹；选择超低碳的Cr-Mo耐热钢焊接材料（如ER55-B2L）主要是为了提高焊缝抗裂性能。

Cr-Mo耐热钢的焊接方法：目前较为普遍采用的还是焊条电弧焊和埋弧焊。但随着技术的进步，CO₂或Ar＋CO₂熔化极气体保护焊方法的应用正逐步扩大。一些重要的高温、高压耐热钢管的焊接，普遍采用钨极氩弧焊打底焊接，实心焊丝熔化极气体保护焊进行填充或焊条电弧焊填充（大直径厚壁管还将采用埋弧焊填充）。实心焊丝的熔化极气体保护焊，所用的保护气体是Ar＋CO₂（2％～5％）。保护气体的选用主要是考虑熔滴的过渡形式和电弧的稳定燃烧，以及保证熔透和良好的焊道成形。

耐热钢气体保护焊焊丝执行GB／T 8110—2008《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》的规定，焊丝的选用见本书第二章及表4-1。

低合金耐热钢焊材的选择技巧

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