《表9 耐热钢接头再热裂纹的控制原理》

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《基于铁研试验的耐热钢接头再热裂纹倾向探讨》

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基于斜Y形坡口裂纹试验结果，耐热钢焊接生产中接头的显微组织和拘束应力是不可避免的，然而焊缝中氢的数量及分布是可以控制的。根据再热裂纹产生要素（过热区粗晶组织、拘束应力、扩散氢以及高温行为）缺一不可原理，生产中大量应用的是表9所示工艺途径，包括四方面控制：一是焊接材料选用。调整焊材成分，将消除应力热处理过程中HAZ粗晶区的塑性变形转移到焊缝金属中。在热处理高温过程中焊缝变形释放应力，使得HAZ粗晶区不再是变形薄弱环节，从而避免再热裂纹产生。上海锅炉厂有限公司采用Mn、Si、Ni、Cu等中温强化元素调整配方，研制了一种用于工作温度低于350℃、强度限为600MPa的、再热裂纹倾向低的低氢型SG-2专用电焊条，成功应用在BHW38锅炉汽包的40只下降管接头。按照制造工艺进行了650℃消除应力热处理，经检测未发现再热裂纹，顺利通过水压试验。汽包在电厂运行多年，未发生事故，生产应用效果显著[8]。二是低应力化工艺及参数选择。例如采用低热输入工艺（小直径焊条、小规范、直线运条、分段施焊等）、中间消除应力热处理工艺以及提高工件预热温度等。目的是降低或减小接头焊接残余应力水平，降低HAZ粗晶区再热裂纹发生率。三是低氢化工艺及参数选择。包括适当提高工件预热温度、焊后立即进行后热处理、采用低氢型焊条，以及采用低氢型工艺方法等。目的是控制接头中扩散氢，消除HAZ粗晶区由于应力集中导致的金属脆化，避免引发裂纹。四是适当降低消除应力热处理温度。例如对于某些压力容器，采用较低的消除应力热处理温度如550℃，温度低碳化物析出数量不多，同时HAZ粗晶区蠕变变形也不大，HAZ粗晶区再热裂纹不易发生。