1. 馬氏體高合金耐熱鋼焊接材料


   馬氏體耐熱鋼焊接通常要求采用鉻含量和母材基本相同的同質(zhì)填充焊絲和焊條。列入我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的高鉻馬氏體鋼焊條品種尚不全。在實(shí)際生產(chǎn)中，為保證接頭的性能，常選用相當(dāng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)外公司生產(chǎn)的焊條。高鉻馬氏體耐熱鋼，如X20CrMoV12和X20CrMoWV12-1等鋼用的焊條、氬弧焊填充焊絲和埋弧焊焊絲－焊劑組合，推薦采用符合歐盟標(biāo)準(zhǔn)的ECrMoWV12B42H5、WCrMoWV12Si 和 SCrMoWV12/SAFB265DCH5焊條、焊絲和焊劑。這些焊條和焊絲的化學(xué)成分和焊縫金屬的力學(xué)性能分別列于表2-8和表2-9。


 表2-8 X20CrMoV12-1和X20CrMoWV12-1高合金耐熱鋼焊條和焊絲的典型化學(xué)成分


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2. 鐵素體高合金耐熱鋼焊接材料


   高鉻鐵素體耐熱鋼通常多采用焊條電弧焊和鎢極氬弧焊。高鉻鐵素體耐熱鋼的焊接填充金屬基本有三類：①. 合金成分基本與母材匹配的高鉻鋼填充材料；②. 奧氏體鉻鎳高合金鋼；③. 鎳基合金。對(duì)于在高溫下長(zhǎng)期運(yùn)行的焊件，不推薦采用奧氏體鋼填充金屬。而鎳基合金由于價(jià)格昂貴，只有在特殊的場(chǎng)合下才采用。列入我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T983-1995)的鐵素體耐熱鋼焊條只有兩種，即E430-16(G302)和E430-15(G307),適用于17%以下的各種高鉻鐵素體耐熱鋼。


   由于在鐵素體耐熱鋼中常見(jiàn)的鐵素體形成元素鋁鈦難以通過(guò)電弧過(guò)渡到焊縫金屬，故迄今為止尚未研制出與這些鐵素體耐熱鋼成分完全匹配的焊條。為克服這一難題，可采用鎢極氬弧焊或等離子弧焊。在惰性氣體Ar的保護(hù)下，焊絲中的Al、Ti和Nb等元素不發(fā)生燒損而大部分過(guò)渡到焊縫金屬中。高鉻鐵素體耐熱鋼焊絲推薦采用美國(guó)AWSA5.9/A5.9M:2006焊絲標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的三種高鉻合金鋼焊絲。這些焊絲的牌號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分列于表2-10。


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3. 奧氏體高合金耐熱鋼焊接材料


   奧氏體耐熱鋼焊接填充材料的選擇首先要保證焊縫的致密性，無(wú)裂紋和氣孔等缺陷。同時(shí)應(yīng)使焊縫金屬的熱強(qiáng)性基本與母材等強(qiáng)。這就要求其合金成分大致與母材成分匹配。其次應(yīng)考慮焊縫金屬內(nèi)鐵素體含量的控制，對(duì)于長(zhǎng)期在高溫下運(yùn)行的奧氏體鋼焊件，焊縫金屬內(nèi)鐵素體的體積分?jǐn)?shù)不應(yīng)超過(guò)5%。為提高全奧氏體焊縫金屬的抗裂性，選用錳達(dá)6%~8%的焊接填充材料是一種行之有效的解決辦法。表2-11列出我國(guó)常用的奧氏體耐熱鋼焊條和焊絲的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)和牌號(hào)以及所適用的母材牌號(hào)。



   一種奧氏體耐熱鋼可采用幾種焊條或焊絲來(lái)焊接，這主要取決于焊件的工作條件，即溫度、介質(zhì)和運(yùn)行時(shí)間。氣體保護(hù)焊和埋弧焊焊絲原則上應(yīng)具有不同的合金成分，因?yàn)樵诼窕『高^(guò)程中，焊劑或多或少對(duì)焊接熔池產(chǎn)生滲硅作用，合金成分鉻亦會(huì)有一定程度的燒損。而在惰性氣體保護(hù)焊時(shí)，因無(wú)任何冶金反應(yīng)，焊絲中的合金成分基本上不會(huì)燒損。某些對(duì)氧親和力特別高的元素，如鈦、鋁等可能因保護(hù)氣氛混人微量氧氣而產(chǎn)生微量的燒損。因此惰性氣體保護(hù)焊焊絲的合金成分基本上與母材成分相同。


4. 彌散硬化耐熱鋼焊接材料


   彌散硬化耐熱鋼可以采用任何一種能用于奧氏體耐熱鋼的焊接方法進(jìn)行焊接。因?yàn)橹两裆形囱兄瞥雠c母材強(qiáng)度完全匹配的彌散硬化耐熱鋼焊條，比較適用的焊接方法有：鎢極惰性氣體保護(hù)焊、熔化極惰性氣體保護(hù)焊和等離子弧焊。埋弧焊的熱量輸入較高，彌散硬化耐熱鋼焊絲供應(yīng)也有困難，其應(yīng)用范圍較窄。


   彌散硬化耐熱鋼焊接時(shí)，如果要求接頭達(dá)到與母材相等的高強(qiáng)度，則填充材料的合金成分應(yīng)與母材基本相同。對(duì)于彌散硬化奧氏體耐熱鋼，由于存在焊接裂紋問(wèn)題，不強(qiáng)求填充金屬成分與母材完全一致。在一般情況下，可以采用奧氏體耐熱鋼或鎳基合金填充金屬。表2-12列出推薦用于彌散硬化耐熱鋼的焊條和焊絲。


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