异种钢焊接材料选用原则

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1、异种钢焊接材料选用原则表5-5-32异种钢焊接材料的选用原则5.2新型铁素体耐热钢与其它耐热钢异质接头焊接及焊后热处理工艺新型9%〜12%Cr铁素体耐热钢与低合金耐热钢焊接（以P91与P22钢为例）（1）焊接材料选用的可能类型美国AWSD10.8和英国BS2633工艺标准提供了一些指导性意见。在AWSD10.8屮列举了四种可能的选择。a）焊缝成分与低合金钢一侧材料的成分一致（低匹配）。b）焊缝金属与高合金材料侧成分一致，用9Cr-lMo-V合金系统焊材（即高匹配）。焊缝金属取两种材料中间的成分如5CrMo或9CrMo（各

2、部中间匹配）。d）悍缝金属采用镜基合金焊材。（2）焊接材料选用的原则及规范a）基本原则焊缝金属须至少等于或高于两种材料中强度较低的一种钢，一般选择均偏向取低合金成分。b）BS2633规范与基本原则相似，但建议涉及P91钢的异种钢焊接时，宜选用9CrMo焊材。尤其强调了镍基合金材料的采用。c）AWSD10.8规范则认为无须使用镍基，除非P91钢是与奥氏体不锈钢或镍基合金相焊接。d）镍基合金的使用在一定程度上影响NDT检测的范围。（3）焊接及焊后热处理工艺规范的规定a）最合适的焊后热处理规范在P91异种钢焊接中极为重要。b）

3、回火温度要兼顾平衡P91与P22（或其他低合金钢）的适用范围以及焊缝金属的最佳温度范围。如P91为730°C〜790°C，而P22为680°C〜720°C，因此BS2633标准提出P91这种异种钢接头的热处理规范应是一种折衷的效果。c）回火温度具体确定一般采用P91钢的最低允许回火温度，但为取得最佳的抗蠕变性能，则应采用低合金钢侧的最高允许温度。d）P91与P22异种钢常用回头规范为720°C-730°C,保温时间要应壁厚确定。i.此规范能对P91钢HAZ进行足够的回火，而不会造成对P22钢的过回火；但不能有效地对采用2

4、CrMo或9CrMo焊材的焊缝进行热处理。ii.此规范对采用P91类材料的焊缝回火温度则过低，此时，可采用746°CX2h规范。iii.对尺寸小一些的管道（8<10mm）保温时间0.5h。e）焊后热处理对接头成分与性能的影响i.焊后热处理的不利影响是由于它会促使熔合线附近的碳元素向含Cr高的一侧扩散偏析，其结果将导致靠近含Cr低的合金钢一侧的焊缝脱碳软化，依成分不同，这一脱碳区可能处于焊缝中或低合金母材一侧的HAZ。N.脱碳程度不严重，受冲击断裂区一般仍会落在低合金一侧的母材HAZ（如P22钢的“第四类”软化区）。

5、iii.目前，不同机构对焊接材料的选择大都受到他们对这一问题的判断的影响。f）试验表明，用2CrMo焊接材料焊接P91与P22钢异种接头可获得满意的性能。这也支持了许多机构的看法和AWSD10.8规范的推荐意见。g）P22与P91焊先在P22侧堆焊P91（过渡层）经760°C热处理后用P22材料焊接的接头的进行720°C处理对现场十分有意义。h）工艺规范（参考文献［12】P7图6、图7、图11）。综上所述对不同化学成分的新型铁素体耐热钢（异种）焊接，要获得优质的焊接接头必须首先选择合理的焊接材料,其次是确定科学合理的焊后

6、热处理工艺规范。这是异种钢焊接工艺的两个关键，对异种钢焊接接头性能具有决定性作用。