珠光体耐热钢焊接再热裂纹的防治
一、前言随着国内外石油化工、电力工业的迅速发展，以CrMo系、CrMoV系为基础的低、中合金珠光体耐热钢成为耐高温条件下使用的重要材料之一。珠光体耐热钢的焊接工艺通常有两种，一种为选用与母材相匹配的耐热钢焊条，另一种采用奥氏体钢焊条。采用奥氏体焊条由于焊缝金属与母材的膨胀系数不同，长期高温工作还可能发生碳的扩散迁移现象，容易导致在熔合区发生破坏，因此，该焊接工艺较多应用于局部补焊或焊后不易进行热处理的部位，焊接珠光体耐热钢较普遍采用耐热钢焊条。生产实践证明，珠光体耐热钢属于低、中合金钢。焊接的问题主要是冷裂纹、再热裂纹等问题。此外，焊接残余应力是造成应力脆性破坏、结构变形失稳以及应力腐蚀裂纹的主要原因之一。因此珠光体耐热钢焊后进行热处理是不可缺少的重要工序，多数珠光体耐热钢在焊后并未出现裂纹，而是在焊后热处理过程中产生了裂纹，这就是珠光体耐热钢焊接的又一问题，即焊接再热裂纹。再热裂纹又称为消除应力热处理裂纹，焊后，焊缝在一定温度范围内再次加热而产生的裂纹称再热裂纹。珠光体耐热钢属于再热裂纹敏感的钢种，这与钢中含的合金元素铬、钼、钒有关，
f其敏感温度区间为500～700℃，在焊后热处理或长期高温工作中，在热影响区熔合线附近的粗晶区内有时会引起裂纹。二、再热裂纹的特征1产生的部位均在焊缝热影响区的过热粗晶区的粗晶部位，焊缝和焊缝热影响区的细晶区及母材均不产生再热裂纹。再热裂纹走向是沿熔合母材侧的奥氏体粗晶晶界扩展。有时裂纹并不一定连续，有时是断续出现，遇到细晶就停止扩展。2再热裂纹的产生与再热过程的加热或冷却速度无关。3焊后不会发生，只是在焊后进行消除应力处理及焊后高温使用中发生，它有一个敏感的温度区，一般在500～700℃，600℃左右最为敏感。三、再热裂纹的产生机理再热裂纹是由晶界滑移导致微裂形成而发生和扩展的。即在焊后热处理过程中，残余应力松驰时，粗晶区应力集中处的某些晶界塑性变形量超过了该处的塑性变形能力，就会产生再裂纹。（一）晶界杂质析集的弱化作用试验研究指出，再热裂纹的产生与晶界本身的弱化有关，强调杂质在晶界析集而造成脆化，对再热裂纹的脆化起到了主要作用。此外，母材的应力松驰效应对再热裂纹的敏感性也有很大的影响，它表明母材晶界强度的影响。试验表明，再热裂纹敏感性大的钢应力松驰程度低。因而认为，焊接热影响区的晶界弱化和母材r