新型奧氏體耐熱鋼HR3C焊接工藝及接頭性能研究進(jìn)展

張駿

摘要：新型奧氏體耐熱鋼HR3C研發(fā)的焊材有配套焊材YT-HR3C和替代Ni基焊材（ERNiCrCoMo-1、ERNiCr-3和ERNiCrMo-3等），為了防止焊接過程中產(chǎn)生熱裂紋，需要嚴(yán)格控制焊接工藝，重點(diǎn)是控制層間溫度小于等于100 ℃。在不同溫度下隨著時(shí)效時(shí)間的進(jìn)行，焊接接頭的焊縫組織未發(fā)生變化，為單一奧氏體組織（γ相），而析出相Cr23C6、CrFe7C0.45、（Cr，F(xiàn)e）7C3、CrNbN和富Cu相的數(shù)量、形態(tài)和分布發(fā)生變化，其中Cr23C6的大量析出導(dǎo)致接頭沖擊功急劇下降，表現(xiàn)出時(shí)效脆化現(xiàn)象。針對HR3C的焊材、焊接工藝和焊接接頭性能的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：奧氏體耐熱鋼;HR3C;焊接;時(shí)效脆化

中圖分類號(hào)：TG457.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1001-2303（2020）03-0075-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.03.14

0 前言

近年來，隨著火電機(jī)組對于高效率、清潔環(huán)保的要求，火電超超臨界機(jī)組的參數(shù)不斷提高，機(jī)組參數(shù)的提高是以材料相匹配的性能為基礎(chǔ)的，鍋爐高溫過熱器和再熱器所處的溫度最高，環(huán)境最復(fù)雜，需要材料具有良好的高溫蠕變性能、抗蒸汽氧化性和抗煙氣腐蝕性等，在國產(chǎn)1 000 MW機(jī)組建設(shè)時(shí)，新型奧氏體耐熱鋼HR3C被廣泛應(yīng)用于鍋爐的高溫過熱器和再熱器受熱面管。HR3C（ASME牌號(hào)：SA213-TP310NbN，JIS牌號(hào)：SUS310JITB）是由日本住友公司在TP310的基礎(chǔ)上通過嚴(yán)格限制C含量，復(fù)合添加Nb、N元素，利用析出細(xì)小、彌散分布的MX、CrNbN以及M23C6三種相進(jìn)行復(fù)合強(qiáng)化，得到一種具有優(yōu)良的高溫力學(xué)性能、抗蒸汽氧化性和抗高溫腐蝕性能的新型奧氏體耐熱鋼[1-2]，主要應(yīng)用于620 ℃超超臨界機(jī)組鍋爐高溫過熱器和再熱器[3-4]。隨著HR3C材料使用時(shí)間的增長，目前關(guān)注以及研究較多的是其析出相變化引起的時(shí)效脆化問題[5-8]，而對于該材料的焊接工藝和焊接性能研究相對較少。……