耐热钢焊接工艺共25页
耐热钢焊接
720~760
720~760 740~780 740~780
如果焊后不能立即进行热处理时，则增加消氧处理措施，温度300～400℃， 保温时间视壁厚而定。
珠光体耐热钢焊接工艺要点
焊接注意事项
焊接这类钢必须严格预热、焊后缓冷措施。
一般焊后立即用棉布覆盖焊缝及近缝区，小 的焊件可按臵于棉布中缓冷。 焊接时一次焊完，最好不要中断。如需中间 暂停，应采取后热措施，使已焊部分缓冷。 厚板宜采用多层焊，层间温度不低于预热温 度。
常用珠光体耐热钢及其化学成分（%）
常用珠光体耐热钢的常温机械性能
马氏体耐热钢
若钢中加入的合金元素能使等温转变曲线向右移动，使钢 在奥氏体状态下空冷到室温时，避免550℃左右的珠光体转 变，而马氏体转变温度（Ms）以下转变成马氏体，这种类 型的耐热钢称为马氏体耐热钢。如Cr13系列马氏体耐热钢 。 这类刚在650℃左右时具有较好的抗氧化性，600℃以下具 有一定的热强性，而且具有较大的淬硬倾向，焊接性能较 差。 在火电热力设备中应用的还有一种马氏体+铁素体类耐热钢， 如Cr12WMoV和Cr11MoV等，它们正火后的组织为马氏体+铁 素体。这类钢中由于加入了部分强化合金元素，因此，热 强性比1Cr13耐热钢高，而且还具有较好的组织稳定性、小 的线胀系数和减震性，对回火脆性不敏感，工艺性能也比 较好。
耐热钢的焊接
李军
主要内容
耐热钢的定义、种类和性能 珠光体耐热钢的焊接
马氏体耐热钢的焊接
铁素体耐热钢的焊接
奥氏体耐热不锈钢的焊接
耐热钢的定义和分类
耐热钢是指钢在高温条件下既具有热稳定性，又具有 热强性的钢材。 热稳定性是指钢材在高温条件下能保持化学稳定性 (耐腐蚀、不氧化)。 热强性是指钢材在高温条件下具有足够的强度。 钢材的耐热性能主要是通过合金元素来保证的。最常 用的合金化元素有铬、钼、钨、钒、钛、铌、硼、硅 和稀土等元素。钢中加入的合金元素的种类和数量不 同，钢的组织状态和耐热性能就不一样。 根据小截面试样正火后的金相组织，耐热钢可分为： 珠光体耐热钢、奥氏体耐热钢、铁素体耐热钢和马氏 体耐热钢。
Cr25Ni20耐热钢炉管的焊接
焊中,峰值电流区间时电弧短,基值电流区间时电弧长,长弧与短弧差控制在1mm 以内,焊接效果较好。
应用这种弧长控制方式要注意:①弧压随电流的变化不是瞬间的,弧长控制时要避开弧压在脉冲交变时的前沿振荡。
②由于弧长调节响应速度有限,为了实现有节奏的变弧长调节,钨极摆到两端时,焊枪要有足够的时间下调至短弧,钨极在摆动中,焊枪要有足够的时间上拉至长弧。
实焊证明,如果钨极在两端点的停留时间与中间的摆动时间相同,当摆动频率大于2Hz 时难以实现有节奏的变弧长调节。
本控制单元能根据主机的设定值选择弧长控制模式,结合对焊接电源的控制,不难用单片机程控实现本单元的控制功能。
综合考虑,虽然各区可按需要设定焊接工艺参数,但为了保持焊缝成形的连续性,使其波纹均匀美观,相邻各区之间的参数不宜相差过大,即区与区之间过渡应缓慢,实际施焊中,6、7区之间过渡时经常出现烧穿现象,所以电流增加不能太大,并采用增加电压的方法来过渡。
3 工艺试验和接头检验下表所示为经实焊证明比较合适的焊接工艺参数。
焊接试验采用12Cr1MoV 钢管,壁厚35mm ,管径325mm ,带钝边的U 型坡口(坡口角度β=15°、根部间隙b =2mm 、钝边p =2mm 、根部半径R =10mm )。
打底焊后,依次设定填充层及盖面层焊接工艺参数,完成接头焊接任务。
经超声波探伤和接头力学性能检验、金相检验,焊缝质量均符合使用要求。
焊接工艺参数项目 打底焊盖面焊焊接峰值电流I /A 220240焊接基值电流I /A 130210焊接峰值电压U /V 9.410.1焊接基值电压U /V9.29.5钨极摆角(°)1020中间摆动时间t/min 0.30.6两端停留时间t/min 0.30.4焊接速度v /(mm ・min -1)12090送丝速度峰值v /(mm ・min -1)7601400送丝速度基值v /(mm ・min -1)6406004 结 论采用适当的打底焊焊接工艺参数,可一次完成管道全位置焊接打底焊单面焊双面成形。
第九章耐热钢、不锈钢的焊接
第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第3节 奥氏体不锈钢的焊接
一、奥氏体不锈钢的分类和特性
含18%Cr和9%Ni，称为18-8钢。 加入Ti、Nb消除晶间腐蚀；加入Mo、Cu提高耐酸腐蚀能
力。
奥氏体钢不能用淬火强化，可通过形变强化。
奥氏体钢固溶处理得到单相奥氏体组织，再加热到400～ 800℃容易沿晶界析出Cr23C6（敏化处理）。
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第1节 耐热钢、不锈钢概述
不锈钢腐蚀失效形式 均匀腐蚀（表面腐蚀） 局部腐蚀 晶间腐蚀 点腐蚀及缝隙腐蚀 应力腐蚀开裂
晶间腐蚀产生的原因：碳化铬的析出 相的析出 晶界吸附 稳定化元素高温溶解
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第1节 耐热钢、不锈钢概述
晶界析出。 避免措施：限制焊缝中δ相；采用较小的线能量；固溶处理。
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第3节 奥氏体不锈钢的焊接
三、奥氏体钢的焊接工艺
1、焊接方法 焊条电弧焊
为提高抗热裂能力，宜选择碱性药皮焊条。
钨极氩弧焊
热输入小，适宜薄板和薄壁管件的奥氏体钢焊接。
熔化极氩弧焊
3、预热和焊后热处理 预热是防止冷裂纹和再热裂纹
的有效措施之一。 预热温度根据碳当量、接头拘
束度和焊缝金属的扩散氢含 量决定。
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第九章 耐热钢钢、不锈钢的焊接
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第2节 珠光体耐热钢的焊接
焊后热处理不仅消除焊接残余应力，更重要的是改善组织。 珠光体耐热钢一般采用高温回火处理。
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焊接高级技师论文-耐热钢壁管的TIG焊接工艺
山东省“金蓝领”焊工技师（或高级技师）论文耐热钢薄壁管的TIG焊接工艺作者：单位：日期：耐热钢薄壁管的TIG焊接工艺摘要：通过焊接工艺试验和实践经验，介绍了12cr1MOV耐热钢薄壁管不作焊前预热和焊后热处理，管内不充氩气保护的氩弧焊焊接工艺。
这类耐热钢焊接时的主要问题是焊接接头的热影响区或融合区容易铲射冷裂纹。
为了消除或减少冷裂纹的形成，在设计焊接结构时，要选择合理的结构形式，避免焊接时的应力集中。
要严格清理，清洗焊丝，彻底清理坡口两侧15mm内油垢、铁锈及油漆等，正确选用焊接参数。
要选择合理的焊接顺序，以减少焊接残余应力。
耐热钢薄壁管的 T I G焊接工艺概述：2003年我公司承建的金阳电厂 75T 锅炉安装工程采用了工艺，取得了一次性X射线探伤100%合格的好成绩。
提高了工效，简化了一些对施工不利的工序，改善了施工环境，操作简单方便，节约能源，节省了所有的辅助工时，降低了成本。
特别对于空间位置狭窄的施工环境作业，其优点更为突出。
手工钨极氩弧焊的焊接工艺，一般在焊接过程中，为了防止焊缝根部氧化，要在焊缝背面充注氩气保护。
另外，12Cr1MoV耐热钢在焊接过程中其热影响区具有较大的淬硬倾向，当接头内存在较大的焊接应力和金属中扩散氢含量过高时，较易产生冷裂纹。
因此，通常都采用焊前预热、焊后热处理的工艺。
且浪费极大。
特别在排列密集、空间位置狭窄、高处作业时难度更大。
因此。
我们选用了手工钨极氩弧焊管内不充氩气保护，焊前、焊后均不进行热处理作为课题进行探讨。
对12Cr1Mov薄壁管焊接进行了工艺试验及工艺评定，经检验表明：这种接头性能完全符合国家质量规范要求。
1.焊接机具及焊接材料的选用（1）焊机焊接设备根据实际需要选用150A至300A的直流氩弧焊机。
（2）焊接材料焊接材料包括：焊条、焊丝、气体（氩气纯度为99.5%）焊丝选用时考虑化学成分与母材等同的焊丝。
为减少焊缝金属淬硬倾向，并为取消焊前预热，焊后热处理创造条件，决定选用机械性能和化学成分都较接近母材的Ho8CrMoVA.焊丝熔敷金属化学成分表：表1Ho8CrMoVA熔敷金属化学成分（%）2.焊接工艺试验在制定焊接工艺规程前，对材质的裂纹敏感性Pcm进行了计算。
耐热钢A335-P22材质在施工现场的焊接
耐热钢A335-P22材质在施工现场的焊接摘要 A335-P22（化学成分为－1Mo）是ASME规范的表示方法，在国内表示为12Cr2Mo，属于高温铁素体合金耐热钢。
特点是工艺性能良好，对热处理的加热温度不太敏感，焊接性能也较好，具有良好的塑性，具有抗高温、难腐蚀。
最大的缺点在焊接工艺中具有淬硬性和再热裂纹倾向。
目前，广泛应用于电力、石化行业的超高压蒸汽管道生产工艺中。
以天津石化100万吨/年乙烯装置超高压管道为例，对A335-P22材质的合金耐热钢焊接工艺进行分析，以指导现场焊接施工。
关键词耐热钢管道焊接性能焊接工艺1工程概况天津石化100万吨/年乙烯工程100万吨/年乙烯装置，为全国首套大乙烯工程，具有工程量大、施工工期短、施工难度大、技术，质量要求严格等特点。
其超高压蒸汽管道采用A335-P22无缝钢管，设计温度538℃，操作温度520℃，设计压力1 ，操作压力11MPa。
超高压蒸汽管道主管线贯穿街区主管廊，分散于热区、压缩区、急冷区、冷区，裂解炉区，共计管道延长米公里，共计焊口3300多道。
管道规格：Φ*～Φ610*。
焊接工作主要为A335-P22同材质焊接。
耐热钢焊接作业时间、热处理周期长。
高压管道坡口加工、焊接和安装是整个乙烯装置的重点和难点。
2焊接准备工作材料检验A335-P22无缝钢管在注明标示外，外观与普通的碳钢无缝钢管是一样的，所以在材料的验收、入库、保管、发放，必须严格执行国家的、行业的相关标准、规范及公司的相关规定，认真核对材料的质量证明文件。
材料验收、核对材料证明文件需参照表1和表2数值。
必须做到材料实物与材料证明相符合，并做上合格标记。
根据SH3501的要求，对合金钢管道组成件主体的关键合金部分应采用光谱分析等进行复查。
表1 A335-P22无缝钢管的化学成分表2 A335-P22无缝钢管的力学性能焊接材料焊接材料的选择应根据所焊管材的化学成分、力学性能及使用和施焊条件进行综合考虑的，所以焊接材料的合理选用必须慎重。
111耐热钢及其焊接工艺
牌号
烘干温度 烘干时间 保持温度
/℃
/h
/℃
E5003-A1 E5503-B1 E5503-B2
R102 R202 R302
150～200
1～2
50～80
E5015-A1 E5515-B1 E5515-B2 E6015-B3
E5515B2-V
E5515B3VWB
R107 R207 R307 R407 R317 R347
• 焊接材料在使用前应作适当的预处理。
–埋弧焊丝用光焊丝，表面要清理干净。 –镀铜焊丝应将表面积尘和污垢仔细清理。 –焊条和焊剂要妥善保管，在使用前，应严格按工艺规程的规
定进行烘干。 –表5-3列出了几种常用低合金耐钢的焊条和焊剂烘干温度。
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表5-3 常用耐热钢焊条和焊剂的烘干温度
焊条与焊剂
型号
件下工作时，会因成分不均匀而导致合金元素扩 散，使焊接接头的高温性能不稳定；焊缝强度不 能选得过高，以免使焊缝塑性变差，甚至产生冷 裂纹。 • 焊接材料中碳的质量分数应略低于母材，其 wc<0.12％，但不得低于0.07％，否则会造成焊 缝金属的冲击韧度、热强性等降低。含碳量对 10CrMo910钢焊缝金属冲击韧度的影响如图5-3所 示，焊缝金属wc＝0.08％时的韧性明显高于wc＝ 0.05％的焊缝。
的马氏体和上贝氏体等组织。如图5-1所示，12Cr2MoWVTiB钢氩弧焊 焊接接头的过热区出现了粗大的马氏体组织。
图5-1 12Cr2MoWVTiB 钢过热区组织
9
• 2．消除应力裂纹倾向
– 低合金耐热钢中的Cr、Mo、V、Nb、Ti等元素属于强碳化物元素， 若结构拘束度较大，那么在消除应力处理或高温下长期使用时， 在热影响区的粗晶区容易出现消除应力裂纹。图5-2为10CrMo910 钢焊接接头在620℃回火处理后出现的消除应力裂纹。
耐热钢的焊接工艺
耐热钢的焊接工艺耐热钢的焊接工艺1.耐热钢的焊接性分析高温下具有足够的强度和抗氧化性的钢称为耐热钢，高温下具有足够的强度和抗氧化性的钢称为耐热钢。
耐热钢按其合金成分不同，可分为低合金（合金的质量分数在5%以下），中合金（合金的质量分数为5%～12%）和高合金（合金的质量分数为12%以上）耐热钢。
耐热钢主要用于重油裂解、煤液化等新工艺所需要更趋高温、高压以及原加氢反应器大型化的设备制造。
以Cr、Mo为主要合金元素的低合金耐热钢，基体组织是珠光体（或珠光体+铁素体）称为珠光体耐热钢，常用钢号有15CrMoR（SA387Cr12）、14Cr1MoR、（SA387 Cr11）12Cr2Mo1R （SA387 Cr22）、12CrMoV、12Cr2MoWVTiB、14MnMov。
由于珠光体耐热钢中含有一定量的Cr、Mo和其它一些合金元素，所以热影响区会产生硬脆的马氏体组织，低温焊接或焊接刚性较大的结构时，易形成冷裂纹。
下面主要讨论低合金耐热钢的焊接工艺。
2.耐热钢的焊接主要的工艺措施（1）预热预热是焊接珠光体耐热钢的重要工艺措施。
为了确保焊接质量，不论在定位焊或正式施焊过程中，焊件都应预热并保持为80～150℃用氩弧焊打底和CO2气体保护焊时，可以降低预热温度或不预热。
（2）焊接材料低合金耐热钢焊接材料的选用原则，焊缝金属的合金成分与强度性能基本上与母材金属相应指标一致，或应达到产品技术条件提出的最低性能指标。
（3）焊后缓冷焊后应立即用石棉布覆盖焊缝及热影响区，使其缓慢冷却。
（4）焊后热处理焊后应立即进行高温回火，防止产生延迟裂纹、消除应力和改善组织。
焊后热处理温度应避免在350～500℃温度区间内进行，因珠光体耐热钢在该温度区间内有强烈的回火脆性现象。
3.典型耐热钢的焊接工艺举例1. 15CrMoR（SA387Cr12）钢的焊接工艺该钢的焊接性良好，焊接时焊条电弧焊可选用R307焊条。
施焊时可选用直流反接，短弧焊接。
大口径厚壁耐热钢管道焊接工艺
大口径厚壁耐热钢管道焊接工艺摘要：我公司承建的新疆独山子石化千万吨炼油及百万吨乙烯项目化工厂区外管网安装工程第三、四标段，由中国寰球工程公司设计，在第三标段J管廊中有两条从热力站出来的蒸汽总管线，其中一条管道材质为A691 GR. 1 1/4 CR CL22，主管径为DN750mm管道厚度为26.92mm，另一条管道材质为A335 GR.P11，主管径为DN500mm管道厚度为20.62mm。
如此大口径及厚壁的耐热钢管道为我公司第一次接触焊接，无已有经验可循。
由于耐热钢有延迟裂纹倾向，为了保证焊接质量，我们项目部专门编制了相应焊接工艺指导焊接作业。
关键词：大口径；焊接；工艺要求引言经查阅相关资料后，该两种管道材质相当于国内1.25Cr-0.5Mo，在GB50236-1998中属于P4-1组别，属于耐热钢。
根据其壁厚和材质，选用了我公司工艺评定WPQ-127，焊接方法为氩电联焊，焊丝为TIG-80B2，焊条为R306。
焊前预热170℃~300℃，焊后热处理700℃~746℃。
综合考虑管径和壁厚，焊接一道口必须由两名焊工同时进行焊接，以保证连续焊接和层间温度。
综合对比焊条R306与R307的实际焊接效果后，最终选用的焊条为R307。
经研究讨论确定相关焊接工艺及热处理要求如下：1、耐热钢管线焊接说明㈠组对及坡口要求：⑴、组对及坡口角度具体见焊接工艺指导书。
⑵、管线经过火焰切割的坡口表面处理后需进行渗透检测。
⑶、焊前应将坡口及其边缘内外表面不小于20mm范围内的油、漆、垢、锈等清除干净。
⑷、定位焊接焊缝应均匀分布（其尺寸见下表），定位焊接与正式焊接要求一样。
预热范围为焊缝中心向两侧各不小于三倍壁厚，且不小于50mm。
㈡焊接要求：⑴、耐热钢的焊接性能差，焊前需要预热，焊后须缓冷，尽可能避免冷至室温，再进行高温回火处理。
焊后焊缝不得有咬边等外观质量缺陷。
⑵、耐热钢的焊接选用氩电联焊的焊接方法，当采用钨极氩弧焊根焊时，背面须采用充氩保护。
耐热钢焊接工艺
（1）管道焊缝预热采用电加热方式。对于管径较小
焊缝，确因曲率限制无法进行电加热时，也可采用 氧—乙炔火焰加热或者电加热绳，但应保证热透和 温度均匀，并用测温仪测温。
（2）预热范围应为坡口中心两侧各不小于壁厚的5
预
倍，且不小于100mm。加热区以外100mm范围内宜保
热
温。见图1
（3）预热及施焊过程中随时用电子点温计测温，预 热温度宜在距焊缝中心50mm～100mm的范围内进 行测量。
ZG15Cr1Mo1V E5515-B2-VW R327
H08CrMoV TIG-R31
－
H08CrMoVA
1Cr2Mo
E6015-B3
12Cr2Mo
E6015-B3
12Cr2MoWVTi B
E5515-B3VWB
12Cr3MoVSiTi B
E6016-B3-VNb
1Cr5Mo Cr9Mo
E5MoV-15 E9Mo-15
表1 焊接材料选用
钢号
15Mo 20Mo 12CrMo 15CrMo
ZG20CrMoV 12Cr1MoV
焊条
GB 5118
E5015-A1 E5515-B1 E5515-B2 E5515-B2-V E5515-B2-V
统一编 号系列
R107 R207 R307 R317 R317
氩弧焊丝
熔化极气保焊 丝
R407 R407 R347
R417 R507 R707
H08Cr2Mo1 H08Cr2Mo1
TIG-R40 TIG-R40
H08Cr2MoVNb TIG-R40
H08Cr2MoVNb TIG-R40
H1Cr5Mo
－
－
耐热钢SA335P92的焊接工艺
耐热钢SA335P92的焊接工艺1前言P92钢是在T91/P91钢的基础上改良开发出来的新钢种。
在化学成份上适当降低了钼元素的含量（0.5%Mo），同时加入了一定量的钨(1.7%W)以将材料的钼当量(Mo+0.5W)从P91钢的1%提高到约1.5%，该钢还加入了微量的硼。
经上述合金化改良后，与其它铬-钼耐热钢相比，P92钢的耐高温腐蚀和氧化性能与9%Cr钢相似，但材料的高温强度和蠕变性能得到了进一步提高。
由此带来的主要优点是，在相同的工作温度，压力或设计寿命条件下，能够进一步降低电站锅炉及管道系统的重量；或者在同样的结构尺寸下，进一步提高结构的设计工作温度，从而提高系统的热效率。
2P92钢的焊接性从A335P92钢的化学成分可知，C、S和P的含量低、纯净度高，具有晶粒细、韧性高的优点，相比较焊接冷裂纹倾向大为降低。
但P92钢作为马氏体耐热钢，通常作为主蒸汽管道，其壁厚较大，焊接接头刚度过大或氢含量控制不够严格，焊接残余应力较大，焊接热循环条件下冷却速度控制不当易导致淬硬的马氏体组织的形成，以上一种或几种因素作用有可能产生冷裂纹，总体来讲，P92钢仍具有一定的冷裂倾向。
P92钢为通过热处理强化的铁素体钢，由于低于临界温度的回火作用或在临界温度范围内微观结构的变化，在HAZ外端的细晶区硬度会下降，在对焊接接头进行高温持久强度试验时，往往这个部位断裂，该部位即为软化带或“Ⅳ型区”。
3P92钢的焊接工艺3.1焊接材料的选择所选取的焊材除要求焊缝金属满足室温下的强度外，还必须满足运行温度下的韧性和蠕变强度的要求。
与母材通过细晶弥散强化不同，焊缝金属在其熔敷成形及冷却过程中，一些微量元素(Nb、V等)大部分固溶在焊缝金属中，通过固溶强化反而降低焊缝韧性。
因此，焊缝金属的冲击韧性总是低于母材的。
为了提高焊缝的韧性，必须合理的搭配Nb、W、V、Mn、Ni等微量元素的含量，严格控制P、S、N、O、H等微量有害元素及降低C含量。
新型耐热钢的焊接PPT课件
2.1火电机组热 效率
美国电力研 究所（EPRI） 总结的世界 各国火电机 组参数演变 的历史
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2.2开发耐高温性能更好的耐热钢是发展超临界、超超临 界机组的关键技术之一
对于高温承压部件钢管的要求是： • A、足够的高温蠕变断裂强度和持久塑性。 • B、良好的高温组织稳定性。 • C、良好的高温抗氧化性。 • D、良好的加工工艺性。
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2.3耐热钢的发展
• 锅炉和管道用钢的发展可以分为两个方向，一是铁素体耐热钢的发展，另一是奥氏体耐热钢的发展。所谓 珠光本、贝氏体、马氏体耐热钢，按国际惯例，统称为铁素体耐热钢。
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2.4铁素体耐热钢的发展
• 铁素体耐热钢的发展可以分为两条主线，一是逐渐提高主要耐热合金元素Cr的成分，从2.25Cr提高到12Cr， 二是通过添加V、Nb、Mo、W、Co等合金元素，使钢的600℃105h蠕变断裂强度由35MPa逐步提高到 60、100、140、180MPa
10CrMo910≤580℃
当时，在壁温超过580℃时，一般都需要使用奥氏体耐热钢
TP304H、TP347H（≤700℃），然而由于其价格昂贵、导热
系数低、热膨胀系数大及存在应力腐蚀裂纹倾向等缺陷 ，
不可能被大量采用，故世界各国从20世纪60年代初开始，进
行了长达30多年的试验研究，来开发适用于温度为580-
650℃范围内的锅炉用耐热钢。
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2.4.2 EM12钢的开发
20世纪50年代末，比利时Liege 冶金研究中心研 究了“超级9 Cr”钢，其化学成分为9 Cr -2Mo， 并添加了Nb、V等合金元素，材料牌号为EM12。 法国瓦鲁瑞克公司生产出EM12的过热器管。 1964年，法国电力公司批准EM12钢管可用于 620℃的过热器和再热器，代替过去使用的不锈 钢管。但是，由于该钢种是二元结构，冲击韧性 差，后来未得到广泛应用。
S31008耐热钢焊接技术
SU S310S耐热钢预热器内筒的焊接王天茂 葛 军(牡丹江市安装总公司 牡丹江 157000) 浩良河水泥厂窑尾预热器的C4、C5两级内筒,直径分别为3360mm和3200mm,高分别为3930mm和3840mm,壁厚为10mm,采用日本产SU S310S耐热钢制造。
1 SU S310S耐热钢的焊接特点SUS310S钢具有面心立方的的奥氏体组织,且钢中加入了相当数量的合金元素,因此具有较好的抗氧化性和一定的高温强度,被广泛地做为炉用材料,钢的化学成分和力学性能如表1所示。
表1 SU S310S钢的化学成分和力学性能化 学 成 分 (%)力 学 性 能C Si Mn P S Ni Cr 屈服强度M Pa抗拉强度MPa延伸率(%)HRBHv0.0200.271.590.0120.00320.0925.132675594882153由于SUS310S是具有奥氏体组织的耐热钢,一般可从其焊接接头的耐蚀性、热裂纹及“等强性”三个方面来分析。
1.1 焊接接头的耐蚀性SUS310S耐热钢除总体均匀腐蚀外,应充分注意其晶间腐蚀和应力腐蚀现象。
1.1.1晶间腐蚀SUS310S钢焊接接头可能出现两种晶间腐蚀现象,即焊缝晶间腐蚀和敏化区腐蚀。
在焊接能量较大或焊后经受敏化加热的条件下可能产生焊缝晶间腐蚀,焊缝金属的含碳量影响较大,含碳量越高,晶间腐蚀倾向越大。
如果焊缝金属含一定量稳定元素时,不必要求超低碳。
由于SU S310S是不含稳定元素而又不是超低碳的耐热钢,所以有可能出现敏化区腐蚀,但可通过选用适量的稳定元素,或采用小电流和较大焊接速度的措施来避免和减小敏化区产生腐蚀的倾向。
1.1.2应力腐蚀开裂SU S310S耐热钢由于导热性差和线膨胀率较大,在约束焊接变形时可能残留较大的焊接应力,焊后采用热处理工艺和机械加工的方法来降低残余应力,或表面造成压应力状态,是降低应力腐蚀开裂的重要措施。
1.2 焊接接头的热裂纹SU S310S钢焊接接头在冷却过程中可能形成较大的拉应力,是产生热裂纹的必要条件;易形成低熔点杂质聚集于晶界处,成为热裂的内在条件;同时奥氏体钢易形成方向性柱状晶组织,增大了热裂倾向。
12Cr1MoV耐热钢管的焊接工艺
Technology 技术76 │ 今日制造与升级己的账号信息。
数据生产者根据自己所生产的重载铁路数据，在形成规范化后，会被录入到资源数据库中，并生成元数据目录。
如果重载铁路数据产生更新，可以通过检索旧数据地址后准确找到旧数据并进行更新，并且可以接受后台推送的使用者反馈信息。
讨论区是一个大的互动平台，讨论区为众多使用者与数据生产者的讨论界面，更像是一个大的在线会议室，在其中每个人可以交流自己对于重载铁路数据的看法，并且也可以在重载铁路数据共享平台进行在线咨询与反应情况。
经过讨论区讨论或者反馈的问题会反映到后台管理端，促使管理人员及时做出调整。
资源管理后台更像是重载铁路数据共享平台的大脑，只有在后台有效的管理下，才能保证共享平台安全有效的运行。
管理后台的主要功能有：①对上传的重载铁路数据进行标准审核，确保其符合元数据的标准；②对重载铁路数据进行有效管理，在数据库中按照元数据规则存放数据，生成元数据目录；③对数据的安全提供保障，需要一定的计算机技术提供支撑，确保保密文件不泄密，保障重载铁路数据不丢失；④对访问以及反馈做记录，将使用者的访问信息和反馈内容推送到数据生产者手中，做到信息透明与互动。
4 结语元数据在重载铁路数据管理方面提供了规范标准，为重载铁路数据共享方面提供了方便性。
基于元数据的重载铁路数据共享平台的搭建，成功地对重载铁路数据进行了标准化并形成了整合，为不同用户之间的重载铁路数据共享提供了方便。
重载铁路共享数据平台的搭建，为重载铁路方面的设计提供了数据库的支撑，使得各设计单位不再为重载铁路数据短缺以及重载铁路数据对接困难而发愁，将会大大提高重载铁路方面设计开发的效率和发展速度。
参考文献[1]黄一昕，杨全亮，蒋函珂，等.Q/CR9157-2020《铁路三维地理信息数据技术规范》内容解析[J].铁道标准设计，2020,65（4）:1-5.[2]李超旭，张惟皎，李燕.基于大数据的动车组运维数据服务平台研究[J].铁路运输与经济，2019,41（11）:52-57.[3]宋欣武. 转向架蛇行失稳监测的横向位移识别方法研究[D].成都：西南交通大学，2017.[4]吴亚非,邓振国,王振龙.元数据技术在舰艇数据共享平台中的应用与实现[J].船舶电子工程,2015,35（12）:90-93.[5]王丽华.基于语义网的数字图书馆的关键技术[J].情报杂志,2004（04）：6-9.[6]吉文杰.基于元数据的数据中心管理系统的设计与实现[D].上海：东华大学，2011.[7]张国民.元数据的多角度诠释[J].档案，2019（5）:44-48.[8]张英俊,谢斌红,郭勇义.元数据技术在科学数据共享平台中的应用[J].2009,40（4）:341-344.[9]周洁.标准元数据规范研究[J].标准科学，2017（8）:69-72.[10]李倩、刘冰洁、赵彦云.大数据环境下的统计元数据建设[J].统计与信息论坛，2020,35（3）:14-20.[11]铁路BIM 联盟.铁路基础设施元数据管理规范（试行）[J].铁路技术创新,2020（03）:20-28.基金项目四川省科技计划资助（2019YFG0102）;中国铁路太原局集团有限公司科技研究开发计划（A2019X01）。
耐热钢的焊接
属逐渐软化而产生蠕变。显然，其过程与温度、时间有关。
耐热钢
• 提高材料高温强度的方法
①提高再结晶温度
在钢中加入铬、钼、钨、锰、铌等元素，可提高作为
钢集体的固溶体的原子间结合力，使原子扩散困难，并能
延缓再结晶过程的进行。其中以钨、钼作用最强。非碳化
物形成元素钴、镍、硅也有提高再结晶温度的作用。具有
高温强度也较铁素体为高。
耐热钢
• 热强钢
金属在高温下的强度有两个特点：一是温度升高，金属原子间结合
力减弱、强度下降；二是在再结晶温度上即使金属受的应力不超过该 温度下的弹性极限，它也会缓慢地发生塑性变形，且变形量随时间的 增长而增大，最后导致金属破坏。这种现象称为蠕变。产生蠕变的原 因是：在高温下金属原子扩散能力增大，使那些在低温下起强化作用 的因素逐渐减弱或消失。例如，可促使回复与再结晶，使加工硬化效 果减弱或消失；促使过饱和固溶体（如马氏体）发生分解及弥散的硬 化质点聚集，使淬火硬化效果减弱或消失等。所有这些过程都导致金
耐热钢
②利用析出碳化物相而产生强化 在钢中加入钛、铌、钒、钨、钼、铬等元素，可形成稳 定而又弥散分布的碳化物，他们在较高温度下，也不易聚 集长大，因而能起到阻碍位错移动，提高高温强度的作用 （3）采用较粗晶粒的钢，因高温下晶界的强度比晶粒内部 强度底（这与室温时情况正好相反），因此，粗晶粒钢的 高温强度 细晶粒钢好。此外，在热处理上采取适当措施， 使钢组织在工作温度下，能长期保持稳定，不致因组织转 变产生软化或脆化。如耐热钢回火温度都比工作温度高 100℃左右，以增加工作时的组织稳定性。热强钢采用合 金元素，如铬、镍、钼、钨、硅等，除具有提高高温强度 的作用外，还可提高高温抗氧化性。常用的热强钢按正火 状态下组织不同，大致可分为珠光体钢、马氏体钢、奥氏 体钢三类。常用的热强钢表示方法与不锈钢相同。
耐热钢管道焊接施工工艺标准
耐热钢管道焊接施工工艺标准1 目的为了规范公司压力管道焊接施工工艺，保证焊接质量，特制定本工艺标准。
2 适用范围本工艺标准适用于公司承接的15CrMo、12Cr1MoV等耐热钢管道焊接施工。
焊接方法包括：手工钨极氩弧焊、焊条电弧焊等。
本工艺标准与下列技术条件同时使用。
a)产品图样；b)有关焊接技术条件。
3 引用标准GB50236《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》QG/JA33.01《压力管道安装质量保证手册》QJ/JA113.1《一级库焊接材料管理制度》QJ/JA113.2《二级库焊接材料管理制度》《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》4 施工准备：4.1 焊工要求焊工必须预先经过焊接基本知识和操作技能培训，并按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》进行考试，取得相应焊接方法、钢材种类、厚度、焊缝位置的特种设备作业人员资格项目，方能上岗施焊。
4.2 机具要求4.2.1 焊接设备满足焊接工艺要求，电流表、电压表等仪表处于正常工作状态。
4.2.2 预热及热处理设备完好，性能可靠，检测仪表处于正常工作状态。
4.2.3 焊工所用的焊条保温筒、角向磨光机、刨锤、钢丝刷齐全。
4.3 材料要求4.3.1 焊接材料应有产品质量证明书，并符合相应标准的规定。
有受潮、雨淋、破损现象的焊条不得入库。
4.3.2 焊条必须在干燥通风良好的室内仓库中存放。
施工现场应配有符合要求的固定或移动焊条库。
焊条的贮存与保管按QJ/JA113.1《一级库焊接材料管理制度》中的规定执行。
4.3.3 焊条使用前必须烘干，烘干工艺和领用要求按QJ/JA113.2《二级库焊接材料管理制度》中的有关规定执行。
4.3.4 焊丝使用前，应去除表面的油、锈等污物。
4.3.5 氩气纯度要求在99.95%以上。
4.3.6 保温材料性能应符合予热及其热处理要求。
4.4 环境要求4.4.1焊接环境出现下列任一情况时，须采用有效的防护措施，否则禁止施焊。
珠光体耐热钢焊接工艺
珠光体耐热钢焊接工艺一、珠光体耐热钢焊接特点及工艺要点（1）焊接特点珠光体耐热钢属于低合金钢，主要合金元素是铬、钼，还含有少量钨、钒、铌等元素，加热后在空气中冷却具有明显的淬硬倾向，焊接时在焊缝及热影响区易产生硬脆的马氏体组织，这不仅影响焊接接头的力学性能，还会产生很大的内应力，常导致焊缝和热影响区出现冷裂纹。
硬化倾向还与下列因素有关：钢中碳、铬含量，构件厚度、刚性及焊件拘束度等。
焊接时预热是防止冷裂纹的有效措施，焊件未预热或预热温度太低，工件冷却速度加快都会加重焊缝及热影响区硬化。
（2）工艺要点及焊料选择①焊接过程中，应保持焊件温度不低于预热温度（包括多层焊时的层间温度）。
焊接过程中尽量避免中断，不得已中断时，应保证焊件缓慢冷却，重新施焊前仍需预热。
②焊件厚度较大时，可采用短道焊,使被焊的这一段焊缝在较短时间内重复加热，目的是为了使焊缝及热影响区缓慢冷却。
③焊缝正面的余高不宜太高。
④保持在自由状态下焊接。
由于铬钼耐热钢裂纹倾向比较大，故在焊接时应严格遵守焊接程序，收缩量大的焊缝先焊，尽量减少拘束度。
⑤焊后缓冷。
焊后缓冷是必须遵守原则，一般是焊后立即用石板布等保温材料覆盖在焊缝及近缝区，覆盖务必严实，确保缓冷。
⑥焊后热处理,防止延迟裂纹，消除应力，改善组织。
对于厚壁容器及管道，焊后常进行高温回火。
⑦焊条选择，摘自钢制压力容器焊接规程JB/T 4709－92、工业金属管道施工规范GB 50236－1997二、典型珠光体耐热钢的显微组织观察本实验所采用的珠光体耐热钢为2.25Cr-1Mo、12CrMoV（C=0.15%,M=0.6%,Cr=1.2%,Mo=0.3%,V=0.3%）等。
显微组织观察是研究材料内部组织最重要的方法，用光学显微镜观察研究任何材料的显微组织，一般要分三个步骤进行：抛光所截取试样的截面，采用适当的腐蚀剂显示显微组织，用显微镜观察和分析试样的显微组织。
采用气割或机械加工方法切下大块试样，取下的试样还要去除不必要的部分，之后进行试样的平整、磨光、抛光、浸蚀等一系列加工。
耐热钢的焊接
的约多50倍。
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5.2 低合金耐热钢的焊接
• 它们延迟了钢在冷却过程中的转变，提高了过冷奥氏体的稳定性。在 焊接线能量过小时，易出现淬硬组织。含铬量越高，冷却速度越快， 接头最高硬度越大，在热影响区上可达400 HBW以上，将显著地增 加焊接接头冷裂纹敏感性。
• (2) Cr-Mo钢为了改善Mo钢的石墨化问题，提高钢的组织稳定性，进 而提高热强性，在Mo钢中加入一定量的Cr, Cr能使碳化物具有一定 的热稳定性，阻止石墨化。Cr-Mo钢的化的低合金耐热钢这类钢除固溶强化外，钢中加入 了V, Ti, B等微量元素进行时效强化和晶界强化，进一步提高钢的热 强性和高温组织的稳定性。其合金系统有Cr-Mo-V、Cr-Mo-W-V、 Cr-Mo-W-V-B和Cr-Mo-V-Ti-B等。
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5.2 低合金耐热钢的焊接
• 三、低合金耐热钢的焊接工艺要点
• 制定低合金耐热钢焊接工艺时，除防止焊接裂纹外，最重要的是保证 焊接接头的性能，特别是高温性能满足要求。
• 低合金耐热钢一般在预热状态下焊接，焊后大多要进行高温回火处理。 多层焊时应保持道间温度不低于预热温度。焊接过程中尽量避免中断， 必须中断焊接时，应采取缓冷措施;重新施焊的焊件仍需预热，焊接 完毕应将焊件保持在预热温度以上数小时，然后再缓慢冷却。
• 2.消除应力裂纹(再热裂纹)倾向 • 低合金耐热钢消除应力裂纹倾向主要取决于钢中碳化物形成元素的特
性及其质量分数，同时还取决于焊接参数、焊接应力及热处理工艺。 低合金耐热钢中的Cr、Mo、V、Nb, Ti等元素属于强碳化物元素，若 结构拘束度较大，那么在消除应力处理或高温下长期使用时，在热影 响区的粗晶区容易出现消除应力裂纹。
第4章不锈钢及耐热钢的焊接
（3）热强钢 在高温下既要有抗氧化能力，又要具有 一定的高温强度，工作温度600~800℃。如Cr-Ni奥 氏体钢（如1Cr18Ni9Ti、1Cr16Ni25Mo6、 4Cr25Ni20、4Cr25Ni34等）。
(2) 点腐蚀（Pitting Corrosion）
是指在金属表面大部分不腐蚀或腐蚀轻微，而分散发生的局部腐蚀， 又称坑蚀或孔蚀，常见蚀点的尺寸小于1mm，深度往往大于表面孔 径，轻者有较浅的蚀坑，严重的甚至形成穿孔。
不锈钢常因Cl－的存在而使钝化层局部破坏以至形成腐蚀坑。它是 在介质作用下，由于表面缺陷，如夹杂物、贫铬区、晶界、位错在 表面暴露出来，使钝化膜在这些地方首先破坏，使该局部遭到严重 阳极腐蚀。 可以通过以下几个途径防止点腐蚀：
非奥氏体钢具有磁性；奥氏体钢只有25-20及16-36 奥氏体钢不呈现磁性；18-8奥氏体钢在退火状态下无 磁性，在冷作条件能显示出强磁性。
几种不锈钢及耐热钢的热物理性能
●铁素体不锈钢和马氏体不锈钢的热物理性能相似，但铁素体、马氏 体不锈钢的线膨胀系数比奥氏体钢小约50%。 ●线膨胀系数大，导热系数系数小，会产生焊接应力。
3. 按空冷后显微组织分类
1）奥氏体钢 是应用最广的一类，分为18-8系列（如0Cr19Ni9、1Cr18Ni9Ti、
1Cr18Mn8Ni5N、0Cr18Ni12Mo2Cu等）和25-20系列（如2Cr25Ni20Si2、 4Cr25Ni20和00Cr25Ni22Mo2等）两大类。供货状态多为固溶处理态。此外，还 包括沉淀硬化钢，如0Cr17Ni4CuNb（简称17-4PH）和 0Cr17Ni7Al（简称177PH）。 2）铁素体钢