耐热钢是指在高温条件下同时具有热稳定性和热强度的钢。热稳定性是指钢在高温条件下保持化学稳定性（耐腐蚀、不氧化）的能力。热强度是指钢在高温条件下具有足够的强度。耐热性主要由铬、钼、钒、钛、铌等合金元素保证。因此，焊接材料的选择应根据母材的合金元素含量来确定。耐热钢广泛用于石油、石化工业设备的建造。我们经常接触到的珠光体耐热钢大多合金含量较低，如15CrMo、1Cr5Mo等。
1 铬钼耐热钢的焊接性
铬和钼是珠光体耐热钢的主要合金元素，显着提高金属的高温强度和高温抗氧化能力。然而，它们使金属的焊接性能变差，并且在焊缝和热影响区具有淬火倾向。在空气中冷却后，易产生硬而脆的马氏体组织，不仅影响焊接接头的力学性能，而且会产生较大的内应力，产生冷裂倾向。
因此，耐热钢焊接时的主要问题是裂纹，而引起裂纹的三个因素是：组织、应力和焊缝中的氢含量。因此，制定合理的焊接工艺尤为重要。
2 珠光体耐热钢焊接工艺
2.1 斜角
坡口通常采用火焰或等离子切割工艺加工。如有必要，应预热切割。抛光后应进行PT检查，消除斜面裂纹。通常采用V形槽，槽角为60°。从防止裂纹的角度来看，较大的坡口角度是有利的，但增加了焊接量。同时对凹槽和内部两侧进行抛光，去除油污和锈迹。以及水分和其他污染物（去除氢气并防止毛孔）。
2.2 配对
要求装配不能强行，防止产生内应力。由于铬钼耐热钢裂纹倾向较大，焊接时对焊缝的约束不宜过大，以免刚度过大，特别是焊接厚板时。应尽可能避免使用拉杆、卡箍和允许焊缝自由收缩的夹具。
2.3 焊接方法的选择
目前，我国石油石化装置单位管道焊接常用的焊接方法是基层钨极电弧焊和填充层焊条电弧焊。其他焊接方法还有熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）、CO2气体保护焊、电渣焊和埋弧自动焊等。
2.4 焊接材料的选择
选择焊接材料的原则是焊缝金属的合金成分和强度性能应与母材相应指标基本一致或应满足产品技术条件提出的最低性能指标。为了降低氢含量，应首先使用低氢碱性焊条。焊条或焊剂应按规定工艺干燥，并按需要取出。应安装在焊条保温桶内，并根据需要取出。焊条保温桶内不应超过4根。小时，否则应重新干燥，干燥次数不应超过3次。具体施工流程有详细规定。铬钼耐热钢手工电弧焊时，也可采用奥氏体不锈钢焊条，如A307焊条，但焊前仍需预热。该方法适用于焊件焊后无法进行热处理的情况。
2.5 预热
预热是珠光体耐热钢焊接冷裂纹和消除应力的重要工艺措施。为了保证焊接质量，无论是点焊还是焊接过程中，都应进行预热并保持在一定的温度范围内。
2.6 焊后缓冷
焊后缓冷是铬钼耐热钢焊接时必须严格遵循的原则。即使在炎热的夏天也必须这样做。一般焊后立即用石棉布覆盖焊缝及近缝区域。小焊件可放在石棉布中慢慢冷却。
2.7 焊后热处理
焊后应立即进行热处理，其目的是防止延迟裂纹的产生，消除应力，改善组织。
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3 焊接注意事项
(1)焊接该类钢材时，必须采取预热、焊后缓冷等措施。但预热温度越高越好。必须严格遵守焊接工艺要求。
(2)厚板应采用多层焊接，层间温度不应低于预热温度。焊接应一次性完成，最好不要间断。若层间需暂停，应采取保温、缓冷措施，再次焊接前应采取同样的预热措施。
(3)焊接过程中应注意填充电弧坑、打磨接头、清除弧坑裂纹(热裂纹)。而且，电流越大，电弧坑越深。因此，应严格按照焊接工艺说明书选择焊接参数和合适的焊线能量。
(4)施工组织也是影响焊接质量的重要因素，各工种的配合尤为重要，避免因无法连接到下一道工序而浪费整个焊缝的质量。
(5)还应注意天气环境的影响。当环境温度较低时，可适当提高预热温度，防止温度下降过快，并采取防风防雨等应急措施。
4 总结
预热、保温、焊后热处理等工艺是铬钼耐热钢焊接必要的工艺措施。三者同等重要，不可忽视。如果省略任何一个环节，后果将很严重。焊工必须严格执行焊接操作规程，加强对焊工责任意识的引导。我们不应该心存侥幸，引导焊工认真、必要地实施该流程。只要我们在施工过程中严格执行焊接工艺，做好各工种的配合，合理安排工序，就可以保证焊接质量和技术要求。
发布时间：2023年11月1日
