摘?要：新型奧氏體耐熱鋼與馬氏體耐熱鋼的成分和組織、性能方面有很大區(qū)別，在焊接的時候，會存在一些特有問題。在焊后進行熱處理，對熱處理參數(shù)進行分析研究能夠為相關(guān)工程的實際運用提供參考。根據(jù)新型奧氏體耐熱鋼與馬氏體耐熱鋼焊機的特性，分析焊接方式、焊接控制要點和技術(shù)、常用物理性能等，探索相關(guān)工藝的運用，為相關(guān)工程的使用提供理論參考。

關(guān)鍵詞：耐熱鋼;奧氏體;高合金馬氏體耐熱鋼;焊接工藝

一、?新型奧氏體耐熱鋼概述

新型奧氏體耐熱鋼為S31035系歐洲310系列新型耐熱鋼，鍋爐臨界值為700℃。利用合金元素再配比之后得到結(jié)論，新型奧氏體耐熱鋼溫度達到650℃之后具備非常良好的高溫持久強度，在成分當(dāng)中，大約有23% 的Cr元素，這一類元素在新型奧氏體耐熱鋼之中起到抗氧化、抗腐蝕的性能，其中還含有少量的Mo、Si元素，降低了σ相存在的可能。因此，在具體使用過程中組織穩(wěn)定性得到一定的保證。在生產(chǎn)出來之后該鋼材在獲得批準，列入使用標準。CC2753給出的批準為700℃，超過了TP310HCbN的應(yīng)用力、S30432的腐蝕能力，性能與TP310HCbN相媲美。在620～700℃之間的高溫受熱方面，該鋼材具有很大的優(yōu)勢。奧氏體耐熱鋼熱膨脹系數(shù)比較高，在鍋爐生產(chǎn)制造的過程中普遍使用在受熱面管屏，而不是集箱方面。受熱面管屏系小口徑管焊接、彎管組裝完成，而焊接工序是主要的工序之一。

二、 焊接接頭性能分析

（一）接頭

焊接 SA213-TP310HCbN（HR3C）鋼的接頭在焊接的過程當(dāng)中，會出現(xiàn)：①焊接裂紋，焊接Cr、Ni純奧氏體鋼容易在焊接的時候出現(xiàn)裂紋，出現(xiàn)裂紋的原因是其中含有部分元素，比如Ni、 C、 Si、 Nb、 S、 P，這些元素的存在會提高鋼材本身的敏感性，從而形成裂紋。②接頭具備抗腐蝕性能，如果是燃煤電站條件下應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象發(fā)生在有Ci的介質(zhì)當(dāng)中，而且隨著溫度的升高，很容易發(fā)生應(yīng)力腐;③接頭脆化，在550～800攝氏度以下會出現(xiàn)脆化現(xiàn)象，脆化明顯。焊縫金屬也會存在這種脆化傾向，焊接的過程當(dāng)中應(yīng)該確定材料選擇證券網(wǎng)，避免發(fā)生σ相脆化現(xiàn)象。

（二）P91P92鋼接頭的焊接

焊接導(dǎo)致冷裂紋，這一類鋼材當(dāng)中含有C、 S、 P，這一類元素的含量低且純凈度高，在焊接的過程當(dāng)中存在焊接冷裂紋傾向。焊縫韌性，焊縫金屬的沖擊任性和母材相比，低于母材本身。

三、 焊接技術(shù)使用過程的措施

（一）焊接形式

①鎢極氬弧焊，焊接的時候使用氬氣保護鋼材，為了保證氬氣不被氧化，應(yīng)該對熔池、熱影響區(qū)域位置做好保護才進行施工。因此普通的手工氬弧焊不能用在這個方面。經(jīng)過相關(guān)人員的研究，得出使用活性劑可以增加焊縫熔深的結(jié)論，無須開坡口，使用在焊頭壁厚5MM的P91P92鋼材當(dāng)中，生產(chǎn)效率得到了提升。通過對電弧形態(tài)進行觀察，發(fā)現(xiàn)存在Si02，Si02具備很強活性，能夠產(chǎn)生拖弧現(xiàn)象。存在這種物質(zhì)會導(dǎo)致焊縫不能連續(xù)成型，影響到焊接的質(zhì)量。實際上經(jīng)過多項研究，新型奧氏體耐熱鋼目前使用比較成熟、生產(chǎn)效率良好的焊接形式是TIG 焊。這種焊接方式焊接完成的接頭性能優(yōu)良。即使在焊接過程當(dāng)中還是存在問題，但是和別的技術(shù)相比，仍舊占有優(yōu)勢。②瞬時液相擴散焊的焊接往往運用在高新技術(shù)領(lǐng)域、航天航空工程領(lǐng)域內(nèi)。這是一種接頭強度和母材比較接近的一種焊接方式，在連接溫度下先熔濕母材，在界面形成液體之后將能夠快速降低熔點的元素快速擴散到金屬母材當(dāng)中，讓母材熔點降低，在瞬間發(fā)生液化。

（二）要點控制

①為避免焊接過程當(dāng)中高溫狀態(tài)下受到金屬元素的氧化，在整個焊接過程當(dāng)中的使用背面沖氬來進行保護。②焊接的焊絲和工件坡口對除油污等物質(zhì)的存在比較敏感，在焊接之前要對焊接部件兩側(cè)做好清潔，能夠打磨出金屬光澤之后才能進行焊接。③焊接過程應(yīng)該控制好電流，要求小電流快速焊，短弧，層間溫度控制好，焊縫金屬厚度應(yīng)小于3MM。④焊接過程應(yīng)該盡量減少息弧。

（三）施焊技術(shù)

焊口點焊固前的每一層焊道，應(yīng)使用鋼絲刷、角向磨光機打磨清理干凈，氬弧焊打底之前應(yīng)該檢查焊接口的清潔程度，對口間隙應(yīng)該為2.5MM～3.2MM。固定后貼上焊口的鋁箔紙，對根部充氬氣?？p補加絲方式為內(nèi)加絲焊法。焊工在焊接的時候應(yīng)該透過縫隙對其進行觀察，通過觀察焊口坡口內(nèi)壁邊緣和焊絲的融化情況，如果存在缺陷，應(yīng)該及時改變焊槍的角度和加絲的速度，如果還有問題就應(yīng)該將存在缺陷的焊縫打磨好再繼續(xù)進行焊接。在焊口點焊位置打磨掉確保內(nèi)部焊縫能夠正常成形。

四、 結(jié)語

綜上所述，焊接奧氏體當(dāng)中應(yīng)該防止焊接接頭、避免接頭應(yīng)力過大，因此，需要控制預(yù)熱溫度、每一層的溫度。新型耐熱性奧氏體不銹鋼的具備很強的性能，在實際運用過程中必須要確保安全，而且還應(yīng)該積極完善和發(fā)展，為工業(yè)使用提供新的方向。

參考文獻：

[1]李青鋒，張艷.新型奧氏體耐熱鋼與馬氏體耐熱鋼焊接工藝探究[J].電力與能源，2018，v.39;No.191（4）：97-100.

[2]王冬平，王林森，楊華春，等.S31035新型奧氏體耐熱鋼小口徑管焊接工藝試驗研究[J].鍋爐制造，2018（6）：46-49.

[3]SHI Zhigang，HE Xiaodong，MA Hong，等.奧氏體耐熱鋼鍋爐管磁性能實驗分析[J].熱力發(fā)電，2018，047（12）：53-59.

作者簡介：陳功，南京汽輪電機（集團）有限責(zé)任公司。