中合金耐热钢的焊接特点如下:


1. 淬硬倾向


  中合金耐热钢普遍具有较高的淬硬倾向,在铬为5%~10%的钢中,如碳高于0.10%,其在等温热处理状态下的组织均为马氏体。


  马氏体的硬度则取决于钢中的碳含量和奥氏体化温度。降低碳含量可使奥氏体化温度变化对硬度的影响减小。当低于0.05%时,其最高硬度可降低到350HV以下,即不会导致焊接冷裂纹的形成。但对耐热钢十分重要的是,过低的碳含量将使钢的蠕变强度急剧下降。为保证耐热钢的高温蠕变强度,又兼顾焊接性,中合金耐热钢的一般控制在0.10%~0.20%的范围内。在这种情况下,接头热影响区的组织均为马氏体组织。其硬度一方面取决于母材的实际碳含量和合金成分,另一方面亦取决于焊接和焊后热处理的温度参数和冷却条件。


2. 焊接温度参数


  焊接温度参数对中合金耐热钢焊接成败起着关键的作用。对于壁厚在10mm以上的焊件,为防止冷裂纹和高硬度区的形成,200~300℃的预热是必要的。当中合金耐热钢的碳在0.1%~0.2%范围内时,可将预热温度控制在ms点以下,使一部分奥氏体在焊接过程中转变为马氏体。由于焊接层间温度始终保持在230℃以上,因此不会形成裂纹。焊接结束后将工件冷却到100~125℃,使部分未转变的残留奥氏体转变为马氏体。接着立即将焊件作720~780℃温度范围内的回火处理。如合金耐热钢的低于0.1%,则可在焊件焊接结束后,将焊件缓慢冷却至室温,使接头各区完全转变成马氏体,接着立即进行750℃的回火处理。


  焊后的回火温度和保温时间对中合金耐热钢接头的力学性能,特别是对韧性有较大的影响。一般的规律是,回火的温度越高、保温时间越长,低温缺口冲击韧度就越高。但过高的回火温度对接头的抗拉强度不利。当回火温度从700℃提高到775℃,屈服强度和抗拉强度降低200~250MPa.回火参数的选择应兼顾强度和韧性。