1.3 珠光体耐热钢的焊接方法
迄今，已在耐热钢焊接的结构生产中实际应用的焊接方法有：焊条电弧焊，埋弧焊，熔化极气体保护焊，电渣焊，钨极氩弧焊，电阻焊和感应加热压力焊等。
1.3.1埋弧焊
埋弧焊由于熔敷效率高，焊缝质量好，在压力容器，重型机械，钢结构，大型铸件以及汽轮机转子的焊接中都得到了广泛应用。目前，已经能提供与各种耐热钢匹配的焊丝和焊剂。其中包括用于特种厚壁容器且要求抗回火脆性的高纯度焊丝及烧结焊剂。
1.2珠光体耐热钢的焊接性
珠光体耐热钢的焊接按其合金含量具有不同程度的脆硬倾向。在焊接热循环决定的冷却速度下，焊缝金属和热影响区可能形成冷裂敏感的显微组织；其次，耐热钢多数含有铬、钨、钼、钒、钛、硼等强碳化物形成元素，从而使接头的过热区具有不同程度的再热裂纹敏感性。最后，某些耐热钢焊接接头，当有害的残余元素总含量超过容许极限时会出现回火脆性或长时脆变。
表112CrMo钢成分质量百分数%
元素名称
C
Si
Mn
Cr
Mo
Cu
S
P
含量%
≤0.15
0.2～0.4
0.4～0.7
0.4～0.7
0.4～0.55
≤0.3
≤0.04
≤0.04
表212CrMo钢力学性能
热处理状态
σs/MPa
σb/MPa
δ5/%
cm-2
正火+回火
≥205
410~560
≥21
≥35
二、课题关键问题及难点：
5）选择合理的热处理规，尽量缩短在敏感温度区间的保温时间;
6）合理设计接头的形式，降低接头的拘束度；
（3）回火脆性 铬钼钢及其焊接接头在370-565℃温度区间长期运行过程中发生渐进的脆变现象称为回火脆性或长时脆变。这种脆变归因于钢中的微量元素，如P,As,Sb、和Sn沿晶界的扩散偏析。为降低Cr-Mo钢的焊接金属回火脆性倾向，最有效地措施是降低焊缝金属中的O,Si和P的含量。
为防止再热裂纹的形成，可采取下列冶金和工艺措施：
1）严格控制母材和焊材中加剧再热裂纹的合金成分，应在保证钢材热强性的前提下，将钨、钒、钛、硼等合金元素的含量控制在最低的允许围；
2）选用高温塑性优于母材的焊接填充材料；
3）适当提高预热温度和层间温度；
4）采用低热输入焊接方法和工艺，以缩小焊接接头过热区的宽度，限制晶粒长大；
（1）脆硬性钢的脆硬性取决于它的碳含量，合金成分及其含量。低合金耐热钢中的主要合金元素铬和钼等都能显著的提高钢பைடு நூலகம்脆硬性。其作用机理是延迟了过冷奥氏体的稳定性。对于成分一定的合金钢，最高脆硬度则取决于从奥氏体相的冷却速度。
（2）再热裂纹倾向低合金耐热钢焊接接头的再裂纹主要取决于钢中碳化物形成元素的特性及其含量。但在实际的结构中再热裂纹的形成还与焊接热规，接头的拘束应力以及热处理的制度有关。对于某些再热裂纹倾向较高的耐热钢，当采用大热输入焊接方法焊接时，如多丝埋弧焊或带极埋弧焊，即使焊后未作消除应力热处理，在接头高拘束应力作用下形成焊缝层间或堆焊层下的过热区再热裂纹。
这类钢含Cr的质量分数一般在 0.5～9%，含 量一般在0.5%或1%。随着Cr、Mo含量的增加，钢的抗氧化、高温强度和抗硫化物腐蚀性能也都增加。并且，钢中添加了少量的V、W、Nb、Ti等元素，使热强行得到进一步提高。12CrMo钢成分和常温力学性能见表1和表2。这类钢中Cr、Mo、V、W、Nb、Ti等元素能显著的提高钢的淬透性，推迟了冷却过程中的组织转变，提高了过冷奥氏体的稳定性，在焊接热输入过小时，HAZ易出现淬硬组织；焊接热输入过大时，HAZ晶粒明显粗化而出现裂纹和硬化和脆化。此外，钢中Cr、Mo、V、W、Nb、Ti等元素又是产生再热裂纹的敏感元素，所以有产生再热裂纹的倾向。本课题通过采用相关的材料单层和多层焊接试板，通过观察HAZ的组织和打硬度，确定最佳的焊接工艺参数。
1.3.2焊条电弧焊
焊条电弧焊由于具有机动，灵活， 能做全位置焊接的特点，在低合金耐热钢结构的焊接中应用广泛。各种低合金耐热钢焊条已经纳入国家标准。焊条的品种，规和质量，除个别耐热钢种外，均已能满足工业生产的需求。为确保焊缝金属的韧性，降低裂纹倾向，低合金耐热钢的焊条电弧焊大都采用低氢型碱性焊条，但对于合金含量较低的耐热钢薄板，为改善工艺适应性，亦可采用高纤维素或高氧化钛酸性焊条。对低合金耐热钢而言，焊条电弧焊的缺点是建立低氢的焊接条件较困难，焊条电弧焊的缺点是建立低氢的焊接条件较困难，焊接工艺较复杂，且效率低，焊条利用率不高，势必逐渐被低氢，高效的焊接方法，如熔化极气体保护焊所取代。
建筑工程学院毕业论文开题报告
班级：：学号：
论文题目
制定12CrMo钢焊条电弧焊工艺
一、选题背景和意义：
随着科学技术不断的发展，对耐热钢提出不仅具有很好的抗氧化和热强性，而且焊接性和综合的力学性能也做了较高的要求。以Cr-Mo为基的低、中合金珠光体耐热钢其具有较好的高温强度和高温抗氧化性，工作温度可达600℃，被广泛应用于制造蒸汽动力发电设备、核动力装置，此外，这类钢中还具有良好的抗硫和氢腐蚀的能力，所以在石油精炼设备、加氢裂化装置、合成化工容器及其他高温加工设备中也得到应用。
1确定不同的焊接线能量下Cr、Mo、V、W、Nb、Ti等元素对HAZ硬化、软化程度，采用什么规参数可以消除和减小硬化和软化。2 通过金相组织和HAZ硬度分布，确定合理的焊接工艺参数。3由于条件和本人操作水平有限，焊接质量难以得到保证。
三、调研报告（或文献综述）：
1.1珠光体耐热钢的发展现状
基体为珠光体+铁素体的低合金耐热钢。主要有铬钼和铬钼钒系列，后来又发展了多元(如铬、钨、钼、钒、钛、硼等)复合合金化的钢种，钢的持久强度和使用温度逐渐提高。但一般合金元素总量最多为5％左右，其组织除珠光体外，也包括贝氏体钢。这类钢在450～620℃有良好的高温蠕变强度及工艺性能，且导热性好，膨胀系数小，价格较低，广泛用于制作450～620℃围各种耐热结构材料。如电站用锅炉钢管，汽轮机叶轮、转子、紧固件、炼油及化工用的高压容器、废热锅炉、加热炉管及热交换器管等
1.3.3钨极氩弧焊
钨极氩弧焊具有低氢，工艺适应性强，易于实现单面焊双面成型的特点，多用于低合金耐热钢管道的封底层焊道或小直径薄壁管的焊接。这种方法的另一个特点是可采用抗回火脆性能力较强的低硅焊丝，提高焊缝金属的纯度，这对于要求高韧性的耐热钢焊接结构具有重要的意义。钨极氩弧焊的固有缺点是效率低，曾一度限制其应用围。最近已开发成功热丝钨极氩弧焊并经受多年生产实践考验，其熔敷效率接近相同直径焊丝的熔化极气体保护焊。