1. 馬氏體高合金耐熱鋼焊接材料
馬氏體耐熱(re)鋼焊接通常要求采用鉻含量和母材基本相同的同質填充焊絲和焊條。列入我國國家標準的高鉻馬氏體鋼焊條品種尚不全。在實際生產中,為保證接頭的性能,常選用相當國際標準的國外公司生產的焊條。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準的ECrMoWV12B42H5、WCrMoWV12Si 和 SCrMoWV12/SAFB265DCH5焊條、焊絲和焊劑。這些焊條和焊絲的化學成分和焊縫金屬的力學性能分別列于表2-8和表2-9。
表2-8 X20CrMoV12-1和X20CrMoWV12-1高合金(jin)耐熱(re)鋼焊條和焊絲的典型化學成分


2. 鐵素體高合金耐熱鋼(gang)焊(han)接材料
高鉻(ge)(ge)(ge)鐵(tie)素(su)體耐熱(re)鋼通常(chang)多采用焊(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)和鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)。高鉻(ge)(ge)(ge)鐵(tie)素(su)體耐熱(re)鋼的焊(han)(han)接填充金(jin)(jin)(jin)屬基(ji)本(ben)有三類(lei):①. 合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)成(cheng)分(fen)基(ji)本(ben)與(yu)母(mu)材匹(pi)配(pei)的高鉻(ge)(ge)(ge)鋼填充材料;②. 奧(ao)氏體鉻(ge)(ge)(ge)鎳(nie)高合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)鋼;③. 鎳(nie)基(ji)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)。對于在高溫(wen)下長期運行(xing)的焊(han)(han)件,不推薦采用奧(ao)氏體鋼填充金(jin)(jin)(jin)屬。而鎳(nie)基(ji)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)由于價格昂貴,只有在特殊(shu)的場合(he)(he)下才采用。列入(ru)我國國家標準(GB/T983-1995)的鐵(tie)素(su)體耐熱(re)鋼焊(han)(han)條只有兩種,即E430-16(G302)和E430-15(G307),適用于17%以下的各種高鉻(ge)(ge)(ge)鐵(tie)素(su)體耐熱(re)鋼。
由于在(zai)鐵(tie)素(su)體(ti)耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)中(zhong)常見(jian)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)形成(cheng)元素(su)鋁鈦難(nan)以通過電弧(hu)過渡到(dao)焊(han)縫金(jin)屬(shu),故迄今為止尚未(wei)研制(zhi)出與(yu)這些(xie)(xie)鐵(tie)素(su)體(ti)耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)成(cheng)分(fen)完全匹配的(de)(de)焊(han)條。為克服這一難(nan)題,可采(cai)用鎢極氬弧(hu)焊(han)或(huo)等離(li)子弧(hu)焊(han)。在(zai)惰性氣體(ti)Ar的(de)(de)保護下(xia),焊(han)絲中(zhong)的(de)(de)Al、Ti和Nb等元素(su)不發(fa)生燒損而大部分(fen)過渡到(dao)焊(han)縫金(jin)屬(shu)中(zhong)。高(gao)鉻鐵(tie)素(su)體(ti)耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)焊(han)絲推薦采(cai)用美(mei)國AWSA5.9/A5.9M:2006焊(han)絲標準中(zhong)規定的(de)(de)三種高(gao)鉻合金(jin)鋼(gang)焊(han)絲。這些(xie)(xie)焊(han)絲的(de)(de)牌號和標準化學成(cheng)分(fen)列于表(biao)2-10。

3. 奧氏體高合金耐(nai)熱鋼(gang)焊接(jie)材料
奧氏體(ti)(ti)耐(nai)熱鋼(gang)焊(han)(han)接填(tian)(tian)充材料的(de)(de)(de)選(xuan)擇首先(xian)要保證焊(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)致(zhi)(zhi)密性,無裂紋和(he)氣孔等缺陷。同時應使焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)熱強性基本與母(mu)材等強。這(zhe)就(jiu)要求(qiu)其(qi)合(he)金(jin)成(cheng)分大致(zhi)(zhi)與母(mu)材成(cheng)分匹配。其(qi)次應考(kao)慮(lv)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)內鐵素體(ti)(ti)含量的(de)(de)(de)控制,對于長期在(zai)高(gao)溫下運行的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)焊(han)(han)件(jian),焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)內鐵素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)體(ti)(ti)積分數不應超過5%。為(wei)提(ti)高(gao)全奧氏體(ti)(ti)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)抗裂性,選(xuan)用(yong)(yong)錳達6%~8%的(de)(de)(de)焊(han)(han)接填(tian)(tian)充材料是一種行之有(you)效的(de)(de)(de)解決辦法。表2-11列出我國(guo)常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)耐(nai)熱鋼(gang)焊(han)(han)條和(he)焊(han)(han)絲(si)的(de)(de)(de)標準型號(hao)和(he)牌號(hao)以及所適(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)母(mu)材牌號(hao)。


一種奧氏體(ti)(ti)耐熱鋼(gang)可采用幾種焊(han)(han)(han)(han)(han)條或(huo)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)來焊(han)(han)(han)(han)(han)接,這主要取決(jue)于焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)的(de)工作條件(jian),即溫度、介質和(he)運行時間。氣(qi)(qi)體(ti)(ti)保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)和(he)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)原則(ze)上應具有不(bu)同(tong)的(de)合(he)金(jin)(jin)成(cheng)分,因(yin)為在(zai)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)過程(cheng)中(zhong),焊(han)(han)(han)(han)(han)劑或(huo)多或(huo)少(shao)對焊(han)(han)(han)(han)(han)接熔池產生(sheng)滲硅作用,合(he)金(jin)(jin)成(cheng)分鉻(ge)亦會有一定程(cheng)度的(de)燒損(sun)。而在(zai)惰性氣(qi)(qi)體(ti)(ti)保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)時,因(yin)無任(ren)何冶金(jin)(jin)反應,焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)中(zhong)的(de)合(he)金(jin)(jin)成(cheng)分基本上不(bu)會燒損(sun)。某些對氧親和(he)力(li)特別(bie)高(gao)的(de)元素,如鈦、鋁等可能因(yin)保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)氛混人微(wei)量氧氣(qi)(qi)而產生(sheng)微(wei)量的(de)燒損(sun)。因(yin)此惰性氣(qi)(qi)體(ti)(ti)保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)的(de)合(he)金(jin)(jin)成(cheng)分基本上與母材成(cheng)分相同(tong)。
4. 彌散(san)硬化耐(nai)熱鋼焊接材料(liao)
彌(mi)散(san)硬(ying)化(hua)耐熱(re)鋼(gang)可以采用(yong)(yong)任何一種能用(yong)(yong)于奧氏體(ti)(ti)(ti)耐熱(re)鋼(gang)的焊(han)接方法(fa)(fa)進行焊(han)接。因為(wei)至今尚未研制出與母材強度完全匹配的彌(mi)散(san)硬(ying)化(hua)耐熱(re)鋼(gang)焊(han)條,比較(jiao)適用(yong)(yong)的焊(han)接方法(fa)(fa)有:鎢極惰性氣(qi)體(ti)(ti)(ti)保護焊(han)、熔化(hua)極惰性氣(qi)體(ti)(ti)(ti)保護焊(han)和等離子弧(hu)焊(han)。埋弧(hu)焊(han)的熱(re)量輸(shu)入較(jiao)高,彌(mi)散(san)硬(ying)化(hua)耐熱(re)鋼(gang)焊(han)絲供(gong)應也(ye)有困難,其應用(yong)(yong)范(fan)圍較(jiao)窄。
彌散(san)硬(ying)化耐熱鋼焊接(jie)(jie)時,如果要求接(jie)(jie)頭達到(dao)與(yu)母材相等的(de)高強度,則填(tian)充材料的(de)合金成分(fen)應與(yu)母材基本(ben)相同。對(dui)于彌散(san)硬(ying)化奧氏體耐熱鋼,由于存(cun)在(zai)焊接(jie)(jie)裂紋問題,不(bu)強求填(tian)充金屬(shu)成分(fen)與(yu)母材完全一致。在(zai)一般情(qing)況下,可以采用奧氏體耐熱鋼或鎳基合金填(tian)充金屬(shu)。表(biao)2-12列出(chu)推薦用于彌散(san)硬(ying)化耐熱鋼的(de)焊條(tiao)和焊絲。


