高cr奥氏体型不锈钢气体保护焊用焊接材料

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1、高Cr奥氏体型不锈钢气体保护焊用焊接材料　　河北秦皇岛066004；3.锦州市特种设备监督检验所，辽宁锦州121000）摘要：针对国内外火力发电厂中高温高压工作环境的要求，研发了高Cr奥氏体型不锈钢焊接材料，并对其工艺性能进行了研究关键词：高Cr奥氏体型不锈钢；焊接材料；工艺性能中图分类号：TG422Abstract：Thehightemperatureandpressureenvironmentforthermalpowerplantsathomeandabroadrequirenewtypesofweldingmaterials.Akin

2、dofhighCrausteniticstainlesssteelweldingmaterialwasdevelopedinthisresearch，anditprocessperformancewerestudied.Keywords：highCrausteniticstainlesssteel；weldingmaterial；processperformance1概述近年来，在国内外的火力发电厂中，由于蒸汽条件的高温高压化，要求使用蠕变强度比18Cr-8Ni型不锈钢高的耐热钢，因此开发了20-25Cr型奥氏体不锈钢。对于焊接材料，开发了改

3、善高温特性的19Cr-11.5Ni-0.1C型不锈钢焊接用焊丝和焊条。但是对于更高要求的高温高压环境的焊接材料尚未开发，为了满足20-25Cr型奥氏体不锈钢的焊接，研究了高Cr奥氏体型不锈钢，特别是20-25Cr型焊接材料的优良蠕变特性，研发了高温高压环境下具有更高要求的高Cr奥氏体型不锈钢焊接材料2发明的内容2.1气体保护焊用焊丝的合金含量及其作用C：0.02%～0.1%，C是降低耐腐蚀性的成分。超过0.1%时，产生晶间腐蚀。小于0.02%时，降低蠕变强度。因此，C含量控制在0.02%～0.1%范围内Si：0.1%～1.0%，Si是脱氧剂，

4、是改善熔融金属流动性，获得良好焊缝的成分。小于0.1%时，没有效果，超过1.0%时，产生高温裂纹。因此，Si含量控制在0.1%～1.0%范围。最好控制在0.6%以下Mn：0.5%～2.5%，Mn是脱氧剂，与S结合生成MnS，是降低S对高温热裂纹影响的有效成分。小于0.5%时，没有效果。超过2.5%时，其效果饱和，认为不能改善上述的影响。因此，Mn含量控制在0.5%～2.5%范围Ni：13.00%～18.00%，为了保持与母材同等的耐蚀性，Ni含量必须大于14.00%以上。但是，Ni是贵重金属，价格昂贵，随着添加量的增加，制造成本增加。因此，N

5、i含量控制在13.00%～18.00%Cr：20.00%～25.00%，为了保持与母材同等的耐蚀性、抗氧化性，Cr含量必须大于20.00%。但是，加入量超过25.00%时，促进δ铁素体的形成，显著降低热加工性能，焊丝和焊芯加工困难。因此，Cr含量控制在20.00%～25.00%范围Nb：0.2%～1.5%，Nb的加入量大约是C含量的8～10倍，具有改善抗晶间腐蚀的效果。但是，由于Nb是很强的铁素体形成元素，过多加入时，与Cr相同，显著降低热加工性能，焊丝和焊芯加工困难。因此，Nb含量控制在0.2%～1.5%范围N：0.01%～0.20%，N具

6、有提高蠕变强度的作用，必须加入0.01%以上。但是，超过0.2%时，与Cr氮化的作用，减少了耐蚀的Cr含量。因此，N含量控制在0.01%～0.20%范围以上成分是必须的成分，杂质含量越少越好。特别是以下的元素含量必须控制P≤0.010%，S≤0.005%，因为P，S都是抗高温裂纹的有害成分，所以，P≤0.010%，S≤0.005%，最好控制在P≤0.005%，S≤0.003%Al≤0.010%，Al含量超过0.010%时，熔敷金属流动性明显受阻，由于焊道的一致性恶化，所以控制Al含量小于0.010%，最好小于0.005%Ti≤0.010%，T

7、i含量超过0.010%时，熔渣量增加，是造成夹渣等缺陷的原因。所以，控制Ti含量小于0.010%，最好小于0.005%B≤0.0010%，B与P，S一样，由于是抗高温裂纹的有害成分，所以控制硼含量小于0.0010%，最好小于0.0005%O≤0.010%，O含量超过0.010%时，熔渣量增加，是产生夹渣等缺陷的原因。所以，控制O含量小于0.010%Zr≤0.10%，Mg≤0.10%，Zr+Mg≤0.10%，Zr，Mg与Ti相同，由于是增加熔渣的成分，所以，控制Zr≤0.10%，Mg≤0.10%，同时控制Zr，Mg含量时，Zr，Mg各自含量分别

8、Zr≤0.10%，Mg≤0.10%，同时Zr+Mg≤0.10%具有上述化学成分的焊丝使用于TIG，MIG等各种气体保护焊接。气体成分及组成没有特殊的限制2.2药皮焊