低合金耐熱鋼焊接工藝要點

（一）焊前準(zhǔn)備

對于一般的低合金耐熱鋼焊件，可以采用各種熱切割法下料。為防止厚板熱切割邊緣的開裂，可以采用邊緣預(yù)熱，機(jī)械加工并用磁粉檢測是否存在表面裂紋。熱切割邊緣或坡口面如直接進(jìn)行焊接，焊前必須清理干凈熱切割熔渣和氧化皮。切割面缺口應(yīng)用砂輪修磨圓滑過渡，機(jī)械加工的邊緣或坡口面焊前應(yīng)清除油跡等污物。對焊縫質(zhì)量要求較高的焊件，焊前最好用丙酮擦凈坡口表面。

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焊接材料在使用前應(yīng)做適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。光焊絲表面防銹油應(yīng)清除干凈，焊條或焊劑除妥善保管外，在使用前，應(yīng)嚴(yán)格按工藝規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行烘干，這對于保持焊縫金屬的低氫含量很重要。

（二）預(yù)熱、后熱和焊后熱處理

預(yù)熱是防止此類鋼焊接接頭冷裂紋和再熱裂紋的有效措施之一。預(yù)熱溫度主要依據(jù)鋼的含碳量，接頭的拘束度和焊縫金屬的氫含量來決定，對低合金耐熱鋼預(yù)熱溫度和層間溫度須低于馬氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束點的溫度，焊接結(jié)束后，奧氏體立即在層間溫度下轉(zhuǎn)變成馬氏體，并在馬氏體轉(zhuǎn)變完全結(jié)束后再進(jìn)行焊后熱處理，從而使馬氏體組織得到回火處理而形成韌性較高的回火馬氏體。這種焊接工藝的關(guān)鍵是應(yīng)將焊接結(jié)束到焊后熱處理的間隔時間列入工藝控制范圍。在焊接小型焊件時，如采用電加熱器預(yù)熱和焊后熱處理是可以的。但對大型焊件，如使用火焰預(yù)熱焊件且焊后需進(jìn)爐熱處理，則從焊接結(jié)束到裝爐這段時間內(nèi)，接頭產(chǎn)生裂紋的危險性較大。為防止焊件在焊后熱處理之前產(chǎn)生裂紋，需對焊接接頭做后熱處理。后熱處理按鋼種和壁厚而定，一般為200～350℃，時間大于0.5h，以防止氫致裂紋的產(chǎn)生。

大型焊件的局部預(yù)熱應(yīng)注意保證預(yù)熱區(qū)的寬度大于所焊壁厚的4倍，至少不小于150mm，且預(yù)熱區(qū)內(nèi)外表面均應(yīng)達(dá)到規(guī)定的溫度。在焊接過程中，應(yīng)將預(yù)熱溫度基本保持一致，這往往是焊接成敗的關(guān)鍵。

（三）焊接熱規(guī)范的選擇

焊接熱規(guī)范通常是指焊接熱輸人、預(yù)熱溫度和層間溫度。焊接熱規(guī)范直接影響接頭的冷卻條件。熱規(guī)范越大，冷卻速度越慢，接頭各區(qū)的晶粒越粗大，強(qiáng)度和韌性越低。采用低的熱規(guī)范，則可以提高接頭的冷卻速度，有利于細(xì)化接頭各區(qū)的晶粒，改善顯微組織而提高沖擊韌性，但在低合金耐熱鋼焊接中，預(yù)熱和保持層間溫度是防止接頭冷裂的條件之一，故調(diào)整焊接熱規(guī)范主要通過控制焊接熱輸入。大多數(shù)低合金耐熱鋼對焊接熱輸人在一定范圍內(nèi)的改變不敏感。為了防止冷裂紋的產(chǎn)生，希望焊接時熱輸入量不要過小。只有當(dāng)焊接熱輸入超過30kJ/cm，預(yù)熱和層間溫度超過250℃，Cr-Mo鋼焊縫金屬的強(qiáng)度和沖擊韌性才會明顯下降。

（四）焊后熱處理的影響

Cr-Mo耐熱鋼焊后熱處理規(guī)范對于其強(qiáng)度，特別是韌性有明顯的影響，通常用回火參數(shù)值來評價其影響程度，回火參數(shù)值由熱處理的溫度和保溫時間決定。對于每一種Cr-Mo耐熱鋼都有一個最佳的回火參數(shù)范圍，因此也對應(yīng)有一個最佳的焊后熱處理溫度及時間。