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大口径高压锅炉管铬含量较高的原因

发表时间：2020-04-21 16:11:22

这个结果造成大口径高压锅炉管两侧力学性能相差很大，当接头受力时，该处可能会引起应力集中，它对接头的常温和高温瞬时力学性能影响不大，但会降低接头10%~20%的高温持久强度为了防止碳迁移，可以在珠光体一侧增加碳化物形成元素如Cr、Mo、V、T和W等）或在奥氏体焊缝中减少这些元素在珠光体钢侧先堆焊含强碳化物形成元素或镍基合金的隔离层提高奥氏体焊缝中的镍含量，利用镍的石墨化作用阻碍形成碳化物；减少焊缝及热影响区的高温停留时间等④残余应力。由于奥氏体钢与珠光体钢的线胀系数相差较大，且奥氏体钢的导热能力差，仅为珠光体的50%，因此焊后在焊缝和熔合线附近产生较大的焊接残余应力。与同种金属的焊接有很大的不同，这种残余应力无法靠焊后热处理方法消除。这种接头若在交变温度条件下工作，就可能出现熔合区珠光体钢侧的热疲劳裂纹，使接头过早断裂。

大口径高压锅炉管为防止这种现象的出现，可采用如下措施：优先选用与珠光体钢线胀系数相近且塑性好的镍基材料作为填充金属，可使焊接应力集中在焊缝与塑性变形能力强的奥氏体钢一侧；严格控制冷却速度，焊后缓冷；尽量避免珠光体钢与奥氏体钢焊接接头在温度剧烈变化的条件下工作。（5）奥氏体钢与铁素体钢的焊接性。奥氏体钢与铁素体钢焊接时，由于焊接接头中碳的迁移和合金元素的扩散，容易在铁素体钢一侧产生脱碳带，焊缝中心部位碳含量增加，而奧氏体钢侧的合金元素降低。脱碳带不仅是低温冲击韧度的低值区，而且往往是裂纹的起始和延展的区带，容易引起焊缝熔合线低温冲击韧度的降低并产生裂纹（6）奥氏体钢与马氏体钢的焊接性奥氏体钢与马氏体钢的焊接特点与珠光体钢和马氏体钢的焊接特点相似，由于马氏体钢中存在脆而硬的马氏体组织，因此焊后冷却时在马氏体钢一侧有明显的淬硬倾向。当焊缝金属为奥氏体组织或以奥氏体为主的组织时，由于焊缝金属在化学成分、金相组织与热物理性能及其他力学性能等与两侧的母材有很大的差异，焊接残余应力不可避免，可能在使用过程中引起接头的应力腐蚀破坏或高温蠕变破坏。奥氏体钢与马氏体钢焊接前，首先要对马氏体钢的待焊处金属焊前预热；在焊接时，宜采用焊接电流较大和焊接速度稍慢的焊接参数，这与奥氏体钢与铁素体钢焊接采用的焊接参数略有不同。在焊接过程中，焊条可做横向摆动，适当加宽焊道。焊接材料可以选用奥氏体不锈钢或马氏体不锈钢焊材，但焊后应立即缓冷，当焊件冷却到150~200℃C时，需要进行适当的高温回火（7）珠光体钢与马氏体钢的焊接性。由于珠光体钢常温下的组织为淬硬的马氏体，造成其焊接性能较差，因此珠光体钢与马氏体钢的焊接性主要取决于马氏体钢。

①大口径高压锅炉管焊件接头裂纹的产生。多数珠光体钢焊后容易产生淬硬组织，因此焊后冷却时出现淬硬组织是产生冷裂纹的根本原因。特别是在大口径高压锅炉管焊后冷却时，氢来不及逸出而聚集，同时由于珠光体钢和马氏体钢线胀系数相差较大而引起较大的残余应力，这都会造成冷裂纹的产生。此外，大量实践也表明，珠光体钢与马氏体钢结构越厚，接头的拘束度越大，焊后产生冷裂纹的倾向就越大。②焊接接头脆化现象的出现。马氏体钢有较大的晶粒粗化倾向，在珠光体钢与马氏体钢焊接后，在马氏体钢侧的近缝区容易出现使焊缝金属塑性降低、脆性增大的粗大铁素体和碳化物组织。特别是当马氏体中铬含量较高、焊件在550℃左右进行焊后热处理时，容易出现大口径高压锅炉管。