《表9 接头中σ相组织控制原理》

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《电站锅炉奥氏体耐热钢管接头中的σ相》

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虽然σ相的析出可以通过固溶处理消除或延缓，但电厂锅炉生产现场对过热器或再热器进行固溶处理是不现实的。况且现场σ相的无损检测手段受限，目前对高温运行管子或接头中σ相及其数量的确定，通常通过焊接工艺评定间接测评。为此，对于高温持久服役的奥氏体耐热钢管接头中的σ相，可以考虑以下几个方面进行控制（见表9）。首先是焊接材料的选择。通常按照“成分匹配”选用原则，根据焊缝中δ-铁素体含量最小化原理，对所需元素进行量的调整和控制，最大限度控制σ相形成的成分因素，最终获得δ-铁素体含量很少（铁素体数FN=3～8[11]），或纯奥氏体焊缝的焊后状态焊接接头。第二是焊接热输入的控制。基于σ相形成温度因素控制原理，可以采用低热输入和降低层间温度的焊接方法（如TIG）和工艺措施（含合理的工艺参数），尽量缩短焊件在600～900℃停留时间，获得无σ相形成的焊后状态接头。最后是焊件的焊后热处理。涉及的是试件在600～900℃停留时间，应当避免该温度区间的热处理，以免接头中σ相形成提供合适的温度因素。