首先,這些鋼按其合金含量具有不同程度的淬硬傾向。在各種熔焊熱循環決定的冷卻速度下,焊縫金屬和熱影響區內可能形成對冷裂敏感的顯微組織;其次,耐(nai)熱(re)鋼中大多數含有鉻、鉬、釩、鈮和鈦等強碳化物形成元素,從而使接頭的過熱區具有不同程度的再熱裂紋(亦稱消除應力裂紋)敏感性。最后,某些耐熱鋼焊接接頭,當有害的殘余元素總含量超過容許極限時還會出現回火脆性或長時脆變。
1. 淬硬(ying)性
鋼的(de)淬硬性取決于它的(de)含碳(tan)量(liang)、合金(jin)(jin)成分(fen)及其(qi)含量(liang)。低合金(jin)(jin)耐熱鋼中的(de)主要合金(jin)(jin)元(yuan)素鉻和鉬等(deng)都能顯著地提高鋼的(de)淬硬性。其(qi)作用機(ji)理是延遲了鋼在(zai)冷卻過(guo)程中的(de)轉(zhuan)變(bian),提高了過(guo)冷奧(ao)氏體的(de)穩定性。
2. 再熱裂紋傾(qing)向
低合金耐熱(re)(re)鋼(gang)焊接(jie)接(jie)頭的再熱(re)(re)裂紋傾(qing)向(xiang)主要取決于(yu)鋼(gang)中(zhong)碳化(hua)物形成元素的特性(xing)及(ji)其含量(liang)以及(ji)焊后(hou)熱(re)(re)處理(li)溫(wen)度(du)參數(shu)。通常可以Psr裂紋指數(shu)粗略(lve)地(di)表征一種鋼(gang)的再熱(re)(re)裂紋敏感(gan)性(xing)。
Psr可取鋼的實(shi)際合金成(cheng)分含量(liang)按(an)下式計算:
Psr=w(Cr)+w(Cu)+2w(Mo)+10w(V)+7w(Nb)+5w(Ti)-2
如Psr≥0,則就有可能產(chan)生再熱(re)(re)(re)裂(lie)紋。但(dan)在實際的(de)(de)(de)(de)結構中(zhong),再熱(re)(re)(re)裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)形成還與焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)參數(shu)、接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)(de)拘束應(ying)力(li)以及熱(re)(re)(re)處理(li)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)參數(shu)有關(guan)。對于某些(xie)再熱(re)(re)(re)裂(lie)紋傾向較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)(re)(re)鋼,當采(cai)用高熱(re)(re)(re)輸人焊(han)接(jie)(jie)方法(fa)時,如多絲(si)埋弧焊(han)或帶極埋弧焊(han),即使焊(han)后未做消除應(ying)力(li)熱(re)(re)(re)處理(li),在接(jie)(jie)頭高拘束應(ying)力(li)作(zuo)用下也會形成焊(han)縫層間或堆焊(han)層下過熱(re)(re)(re)區(qu)再熱(re)(re)(re)裂(lie)紋。
3. 回(hui)火脆性(長(chang)時脆變)
鉻鉬(mu)鋼及其(qi)焊(han)接接頭在(zai)370~565℃溫度區間(jian)長期(qi)運行過程中會發(fa)生漸進的脆(cui)變(bian)現(xian)象(xiang),稱為回火脆(cui)性(xing)或長時脆(cui)變(bian)。這(zhe)種脆(cui)變(bian)歸因于鋼中的微量元素(su),如磷、砷、銻(ti)和錫沿晶界的擴散(san)偏(pian)析。