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,耐熱鋼中大多數含有鉻、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. 淬硬性
鋼(gang)的(de)(de)淬硬性取決(jue)于它(ta)的(de)(de)含碳量、合金(jin)(jin)成分及其(qi)含量。低合金(jin)(jin)耐熱鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)主要合金(jin)(jin)元素鉻和鉬等都能顯著地提高鋼(gang)的(de)(de)淬硬性。其(qi)作用機理是(shi)延遲了(le)鋼(gang)在冷(leng)卻過程中(zhong)的(de)(de)轉變,提高了(le)過冷(leng)奧(ao)氏體的(de)(de)穩定性。
2. 再熱(re)裂紋傾向
低合(he)金耐熱鋼(gang)焊接(jie)接(jie)頭的再熱裂紋(wen)傾向(xiang)主要取決(jue)于鋼(gang)中碳化物形(xing)成元素(su)的特性及其含量以及焊后(hou)熱處理溫(wen)度(du)參數。通常(chang)可以Psr裂紋(wen)指數粗略地(di)表征一種鋼(gang)的再熱裂紋(wen)敏(min)感性。
Psr可取鋼(gang)的(de)實際合金成分含量按下(xia)式計算:
Psr=w(Cr)+w(Cu)+2w(Mo)+10w(V)+7w(Nb)+5w(Ti)-2
如Psr≥0,則就(jiu)有(you)可能(neng)產生(sheng)再熱(re)裂紋(wen)。但在實際的結構中,再熱(re)裂紋(wen)的形成(cheng)(cheng)還與焊(han)(han)(han)接熱(re)參(can)(can)數(shu)、接頭的拘(ju)束應(ying)力(li)(li)以(yi)及(ji)熱(re)處(chu)理的工藝(yi)參(can)(can)數(shu)有(you)關(guan)。對(dui)于某些再熱(re)裂紋(wen)傾(qing)向較高(gao)的耐(nai)熱(re)鋼,當采用(yong)高(gao)熱(re)輸人焊(han)(han)(han)接方法(fa)時(shi),如多絲埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)或帶(dai)極埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han),即使焊(han)(han)(han)后未做消(xiao)除應(ying)力(li)(li)熱(re)處(chu)理,在接頭高(gao)拘(ju)束應(ying)力(li)(li)作用(yong)下也會形成(cheng)(cheng)焊(han)(han)(han)縫層(ceng)間(jian)或堆焊(han)(han)(han)層(ceng)下過熱(re)區(qu)再熱(re)裂紋(wen)。
3. 回火脆(cui)性(長(chang)時脆(cui)變(bian))
鉻鉬鋼(gang)及其焊接接頭在370~565℃溫度區間長(chang)期(qi)運(yun)行過程中(zhong)會發生漸進(jin)的脆變(bian)現象(xiang),稱為回火脆性或長(chang)時脆變(bian)。這種脆變(bian)歸因于(yu)鋼(gang)中(zhong)的微(wei)量元素,如磷、砷、銻和錫沿晶界的擴散偏析。