X20CrMoV121(F12)钢的焊接工艺

X20CrMoV121(F12)钢的焊接工艺

X20CrMoV121（F12）钢的焊接工艺

X20CrMoV121（F12）钢属于马氏体型耐热钢，它是珠光体耐热钢和奥氏体耐热钢之间最适宜的钢种。但是这种钢的焊接性能较差，焊件的壁厚越厚，刚性越大，则越难焊接。焊接时必须严格工艺，正确选择充填金属，严格、正确地控制焊接热循环和焊接热处理规范，以避免焊接接头产生低塑性和开裂。

1、焊接方法：手工电弧焊和钨极氩弧焊。

氩弧焊打底，手弧焊盖面。由于该钢种含铬高达12%，一般无法用氧——乙炔焰气焊。

2、坡口：壁厚主蒸汽管道焊口均采用双V型坡口和U型坡口。其中双V型坡口既具有V型坡口的优点，电弧热量集中，根部熔透性良好；又保证坡口断面积小，减少充填金属量。

3、焊材：F12钢选用热827焊条，（F11——热817，C≤0.19%）。为防止焊缝过硬引起脆化和裂纹等，含碳量不宜过高；但是，当含碳量减少到0.17%以下时，焊缝中易生成铁素体相，特别是网状铁素体，对钢材的蠕变强度极为不利。因此，焊缝的含碳量一般控制在0.17~0.18%。

4、预热：薄壁件和多层焊TIG打底，预热温度在250℃左右（Ms点以下，Ms≈300℃）；厚壁件（H＞25mm），预热温度为400℃左右，不超过450℃。

TIG焊打底，如果预热温度太高，会使根部组织恶化，易生成小裂纹。

当预热温度超过450℃时，可能在焊接接头中，引起晶界处碳化物析出和形成铁素体组织，从而大大降低该钢材焊接接头在室温时的冲击韧性。另外，马氏体耐热钢的含铬量大于10%，这类钢还有明显的475℃脆性。如果预热温度超过450℃，使得焊接接头在475℃附近冷却很慢，易引起475℃脆性。

5、焊接操作：

焊前坡口表面、焊道表面的焊渣、污物等要清理干净。

热817焊条的流动性较差，要特别注意防止夹渣。运条时要保证坡口边缘充分熔合，防止出现死角，死角处嵌留熔渣，由于夹渣尖端的应力集中而引起裂纹的产生。

电源的地线与钢管要求接触良好、可靠，否则这些局部受热处可能产生裂纹。

焊接引弧应在坡口内壁上，不允许在管壁上引弧。

使用热817焊条时，收弧过快，极易产生弧坑裂纹，因此，要求收弧时电流逐渐衰减，熔池慢慢缩小，最后将弧坑填满。

当采用双V形坡口时，最好采用单道多层焊；如采用多道多层焊，由于坡口狭小，易产生夹渣。 管径＞219mm的焊口，一般均采用双人对称焊接，以减少焊接应力。

焊接电流要适当，不宜过大，每层焊肉薄一些为宜。

5、焊后热处理

（1）焊后热处理起始温度：焊后冷却到100~150℃，保温0.5~1h，待其组织基本转变完毕，即奥氏体已全部转变为马氏体后，才能升温进行回火热处理。

（2）回火温度：760℃×2h（760~780℃），回火后的效果可测定焊缝的硬度值进行评定。

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