1. 馬氏(shi)體高(gao)合金耐熱鋼焊接(jie)材料
馬氏體耐(nai)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(gao)合金(jin)耐熱鋼焊條和焊絲的典型化學成分
2. 鐵素(su)體高合金耐(nai)熱鋼焊接材料(liao)
高(gao)鉻(ge)(ge)鐵(tie)素(su)體(ti)耐(nai)熱鋼(gang)(gang)通常多采(cai)用焊條電(dian)弧(hu)(hu)焊和(he)鎢(wu)極氬弧(hu)(hu)焊。高(gao)鉻(ge)(ge)鐵(tie)素(su)體(ti)耐(nai)熱鋼(gang)(gang)的(de)焊接填充(chong)金(jin)屬基本有三(san)類：①. 合(he)(he)金(jin)成分基本與母材(cai)匹配的(de)高(gao)鉻(ge)(ge)鋼(gang)(gang)填充(chong)材(cai)料；②. 奧氏(shi)體(ti)鉻(ge)(ge)鎳(nie)高(gao)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)；③. 鎳(nie)基合(he)(he)金(jin)。對(dui)于在高(gao)溫下(xia)長期運行的(de)焊件，不推薦采(cai)用奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)填充(chong)金(jin)屬。而鎳(nie)基合(he)(he)金(jin)由(you)于價(jia)格昂貴，只有在特殊的(de)場(chang)合(he)(he)下(xia)才采(cai)用。列入我(wo)國國家(jia)標準(zhun)（GB/T983-1995)的(de)鐵(tie)素(su)體(ti)耐(nai)熱鋼(gang)(gang)焊條只有兩種，即E430-16(G302)和(he)E430-15(G307),適用于17%以下(xia)的(de)各(ge)種高(gao)鉻(ge)(ge)鐵(tie)素(su)體(ti)耐(nai)熱鋼(gang)(gang)。
由(you)于(yu)在(zai)鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)耐熱鋼(gang)中常見的(de)鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)形成元(yuan)素鋁鈦難以通過(guo)(guo)電(dian)弧(hu)過(guo)(guo)渡到焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬，故(gu)迄今為止尚未研制出與這些鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)耐熱鋼(gang)成分完(wan)全匹配的(de)焊(han)條。為克服這一(yi)難題，可采用(yong)鎢(wu)極(ji)氬弧(hu)焊(han)或等(deng)離子弧(hu)焊(han)。在(zai)惰性氣體(ti)Ar的(de)保護下(xia)，焊(han)絲(si)(si)中的(de)Al、Ti和(he)Nb等(deng)元(yuan)素不發(fa)生燒損而(er)大部分過(guo)(guo)渡到焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬中。高(gao)鉻鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)耐熱鋼(gang)焊(han)絲(si)(si)推薦采用(yong)美國AWSA5.9/A5.9M:2006焊(han)絲(si)(si)標準(zhun)中規定的(de)三(san)種高(gao)鉻合金(jin)鋼(gang)焊(han)絲(si)(si)。這些焊(han)絲(si)(si)的(de)牌號和(he)標準(zhun)化學成分列(lie)于(yu)表2-10。
3. 奧氏體高(gao)合金耐熱鋼焊接(jie)材料
奧(ao)氏體(ti)耐熱(re)(re)鋼(gang)焊(han)接填充(chong)材(cai)料的(de)(de)選擇首先要保證(zheng)焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)致密性(xing)(xing)，無裂紋和氣孔等(deng)缺陷。同(tong)時(shi)應(ying)(ying)使焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)的(de)(de)熱(re)(re)強(qiang)性(xing)(xing)基本與母材(cai)等(deng)強(qiang)。這就要求其合金(jin)成分大致與母材(cai)成分匹配。其次應(ying)(ying)考慮焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)內鐵素體(ti)含量的(de)(de)控制(zhi)，對于長期在高溫下運行的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)焊(han)件，焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)內鐵素體(ti)的(de)(de)體(ti)積(ji)分數(shu)不應(ying)(ying)超過(guo)5%。為(wei)提高全奧(ao)氏體(ti)焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)的(de)(de)抗裂性(xing)(xing)，選用(yong)(yong)錳達6%~8%的(de)(de)焊(han)接填充(chong)材(cai)料是(shi)一種行之有效(xiao)的(de)(de)解決辦法。表2-11列出(chu)我(wo)國常用(yong)(yong)的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)耐熱(re)(re)鋼(gang)焊(han)條(tiao)和焊(han)絲(si)的(de)(de)標準型號和牌號以(yi)及所(suo)適(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)母材(cai)牌號。
一(yi)種奧氏體(ti)耐熱鋼可采(cai)用(yong)幾(ji)種焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)或(huo)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)來焊(han)(han)(han)(han)接，這主(zhu)要取(qu)決于(yu)焊(han)(han)(han)(han)件的(de)工作條(tiao)(tiao)件，即(ji)溫(wen)度、介質和運行時間(jian)。氣體(ti)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)和埋弧焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)原則上應具有(you)不(bu)同的(de)合金(jin)成(cheng)分(fen)，因(yin)為在(zai)埋弧焊(han)(han)(han)(han)過程中(zhong)，焊(han)(han)(han)(han)劑或(huo)多或(huo)少對焊(han)(han)(han)(han)接熔池產(chan)生滲硅(gui)作用(yong)，合金(jin)成(cheng)分(fen)鉻亦(yi)會有(you)一(yi)定(ding)程度的(de)燒損。而在(zai)惰性氣體(ti)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)時，因(yin)無任(ren)何冶金(jin)反應，焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)中(zhong)的(de)合金(jin)成(cheng)分(fen)基本上不(bu)會燒損。某些對氧親和力特別高的(de)元素(su)，如鈦、鋁等可能因(yin)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)氣氛混(hun)人(ren)微(wei)量氧氣而產(chan)生微(wei)量的(de)燒損。因(yin)此惰性氣體(ti)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)的(de)合金(jin)成(cheng)分(fen)基本上與母材成(cheng)分(fen)相同。
4. 彌散硬(ying)化(hua)耐熱(re)鋼(gang)焊(han)接材料
彌散(san)硬化耐熱鋼(gang)可以采用任何一(yi)種能(neng)用于奧氏體耐熱鋼(gang)的(de)焊(han)(han)接方法進行焊(han)(han)接。因為至今尚未研制(zhi)出與母材強度完全匹配的(de)彌散(san)硬化耐熱鋼(gang)焊(han)(han)條(tiao)，比較(jiao)適用的(de)焊(han)(han)接方法有：鎢極(ji)惰(duo)性(xing)氣(qi)體保護焊(han)(han)、熔化極(ji)惰(duo)性(xing)氣(qi)體保護焊(han)(han)和等離子弧焊(han)(han)。埋弧焊(han)(han)的(de)熱量(liang)輸入較(jiao)高，彌散(san)硬化耐熱鋼(gang)焊(han)(han)絲供(gong)應也有困難，其(qi)應用范圍較(jiao)窄。
彌散硬化(hua)耐(nai)熱(re)鋼(gang)焊接(jie)時(shi)，如果要求接(jie)頭(tou)達(da)到與(yu)母(mu)材相等的(de)高強度(du)，則填充(chong)材料的(de)合金(jin)成(cheng)分應(ying)與(yu)母(mu)材基本相同。對于彌散硬化(hua)奧氏體耐(nai)熱(re)鋼(gang)，由于存在焊接(jie)裂(lie)紋問題，不強求填充(chong)金(jin)屬成(cheng)分與(yu)母(mu)材完(wan)全一致。在一般情(qing)況下，可(ke)以采用奧氏體耐(nai)熱(re)鋼(gang)或鎳(nie)基合金(jin)填充(chong)金(jin)屬。表2-12列出推薦用于彌散硬化(hua)耐(nai)熱(re)鋼(gang)的(de)焊條和焊絲。
