3、预热和焊后热处理 预热是防止冷裂纹和再热裂纹
的有效措施之一。 预热温度根据碳当量、接头拘
束度和焊缝金属的扩散氢含 量决定。
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第2节 珠光体耐热钢的焊接
焊后热处理不仅消除焊接残余应力，更重要的是改善组织。 珠光体耐热钢一般采用高温回火处理。
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第九章耐热钢、不锈钢的焊接
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第8章 合金结构钢和铸铁的焊接
主要内容 介绍耐热钢和不锈钢的特性、分类、焊接性及 其焊接工艺特点。
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第十章 合金结构钢及铸铁的焊接
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第1节 耐热钢、不锈钢概述
耐热钢及不锈钢的主要成分为Cr和Ni。
一、耐热钢分类及特性
在高温下工作，具有一定强度和抗氧化性、耐蚀能力的铁 基合金。 耐热钢的分类 ➢按特性分类：热稳定钢，热强钢 ➢按合金元素含量分：低合金～、中合金～、高合金～。 ➢按 正 火 后 组 织 ： 珠 光 体 ～ 、 马 氏 体 ～ 、 铁 素 体 ～ 和 奥 氏 体～。
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第1节 耐热钢、不锈钢概述
不锈钢腐蚀失效形式 均匀腐蚀（表面腐蚀） 局部腐蚀 晶间腐蚀 点腐蚀及缝隙腐蚀 应力腐蚀开裂
晶间腐蚀产生的原因：碳化铬的析出 相的析出 晶界吸附 稳定化元素高温溶解
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第1节 耐热钢、不锈钢概述
第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第3节 奥氏体不锈钢的焊接
一、奥氏体不锈钢的分类和特性
含18%Cr和9%Ni，称为18-8钢。 加入Ti、Nb消除晶间腐蚀；加入Mo、Cu提高耐酸腐蚀能
力。
奥氏体钢不能用淬火强化，可通过形变强化。
奥氏体钢固溶处理得到单相奥氏体组织，再加热到400～ 800℃容易沿晶界析出Cr23C6（敏化处理）。
X 不应超过20。 母材J指数：J=（Mn+Si）×（P+Sn）×104（%）
超过150，具有明显的回火脆性。
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第2节 珠光体耐热钢的焊接
三、珠光体耐热钢的焊接工艺
1、焊接方法
焊条电弧焊：低氢型碱性焊条；
埋弧焊：用于厚壁件，特种厚壁容器要求采用抗回火脆性的 高纯度焊丝及烧结焊剂。
三、不锈钢、耐热钢的物理性能
热导率、热膨胀系数、电阻率等对焊接性影响显著。 合金元素含量越多，热导率越小，膨胀系数和电阻率越
大。
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第2节 珠光体耐热钢的焊接
珠光体耐热钢是一种以 Cr（质量分数0.5%～5%）、Mo （0.5%或1%）为主要合金元素的低、中合金钢。
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第2节 珠光体耐热钢的焊接
二、珠光体耐热钢的焊接性
主要焊接问题：焊缝及HAZ的冷裂纹敏感性、过热区再热 裂纹敏感性、回火脆性。
1、冷裂纹 Cr、Mo提高钢的淬硬性。
氩弧焊
2021/1/24 2.25Cr1Mo钢CCT图第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
耐蚀性是不锈钢性能的基本要求。
腐蚀形式有化学腐蚀和电化学腐蚀，更多的表现为电 化学腐蚀。
加入Cr形成Fe-Cr固溶体，电极电位显著提高从而提高 耐蚀性。
加入Ni、Mn、Cu获得单相固溶体组织，减少微电池数 目提高耐蚀性。
加入Cr、Si、Al、Mo使钢的表面形成结构致密、不溶 于腐蚀介质、电阻又高的保护膜。
二、不锈钢分类及特性
在大气或一定介质中具有耐蚀性的钢的统称。
（一）不锈钢的分类
按室温下基体组织分：奥氏体～（高铬镍钢、高铬锰氮钢， 如18-8 ）、铁素体～和马氏体～（高铬钢）、铁素体-奥氏 体双相～
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
6Leabharlann 第1节 耐热钢、不锈钢概述
（二）不锈钢的耐蚀性能
往往还加入V、W、Nb、B等元素（总含量小于5%）。 合金元素偏高的组织会出现较多贝氏体组织。
一、珠光体耐热钢的分类
Mo钢：0.5%的Mo主要作用是固溶强化，提高热强性。 Cr-Mo钢：铬溶入Fe3C使碳化物热稳定性提高。 Cr-Mo-V等：固溶强化+V、Ti、B时效强化、晶界强化。 供货状态一般为正火+回火。
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第十章 合金结构钢及铸铁的焊接
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第1节 耐热钢、不锈钢概述
耐热钢的特性 ➢ 高温化学稳定性/抗氧化性：Cr、Al、Si等能在钢材表面
形成坚固保护膜，可提高钢的抗氧化性；Mo、B、V等生 成氧化物熔点较低，对抗氧化性不利。 ➢ 高温力学性能/热强性：Mo、W固溶强化；沉淀强化（提 高碳含量，同时加入强碳化物形成元素Nb、V等）
奥氏体钢稳定化处理让钢中的碳与Ti或Nb形成稳定的TiC 或NbC，而不形成Cr23C6。
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第3节 奥氏体不锈钢的焊接
二、奥氏体不锈钢的焊接性
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第2节 珠光体耐热钢的焊接
2、再热裂纹 珠光体耐热钢中含有V、Nb、Ti、Cr、Mo等强碳化物形
成元素，粗晶部位容易出现再热裂纹。
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第2节 珠光体耐热钢的焊接
3、回火脆性 Cr-Mo钢及其焊接接头在370～565℃长期运行过程中会发
生渐进的脆变现象，称为回火脆性或长时脆性。 产生原因：P、As、Sb和Sn等沿晶界扩散偏析。 焊缝脆性指数：X =（10P+5Sb+4Sn+As）/100（×10-6）
TIG焊：低氢，可采用抗回火脆性能力的低硅焊丝，用于打 底焊或小直径薄壁管焊接；
MIG焊：细焊丝低电流短路过渡，用于薄板焊接或打底焊，
粗焊丝喷射过渡，用于厚壁接头焊接；
电渣焊：接头经正火处理以细化晶粒。
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第2节 珠光体耐热钢的焊接
2、焊接材料的选择：与母材一 致
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第1节 耐热钢、不锈钢概述
耐热钢焊接接头性能的特殊要求 ➢ 接头的热强性与母材相当 ➢ 接头的抗氧化性基本相同 ➢ 接头的组织稳定性 ➢ 接头的热物理性能与母材基本相同
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第1节 耐热钢、不锈钢概述