新型耐熱HR3C／T92異種鋼接頭的顯微組織和性能

李新梅，張忠文，杜寶帥，彭憲友

（山東電力集團公司電力科學研究院，濟南250002）

0 引 言

不同種類的耐熱鋼因化學成分、組織結構、物理及力學性能差異較大，異種鋼焊接時存在熔合區過渡層脆化和碳遷移擴散等問題［1］，因此異種鋼焊接接頭是連接件的一個薄弱環節。T92 鋼是在T91鋼基礎上通過鉬、鎢聯合強化得到的一種細晶鐵素體耐熱鋼，HR3C鋼是在TP310鋼基礎上通過添加鈮、氮得到的一種奧氏體耐熱鋼［2］，二者因具有良好的高溫強度和抗氧化性而成為超超臨界（USC）機組過熱器和再熱器的首選材料，因此在USC機組中存在大量HR3C／T92異質鋼接頭。

由于T92鋼和HR3C鋼在我國應用歷史不長，對其焊接工藝、組織和性能等有待于深入研究和認識，尤其是對HR3C／T92 異種鋼接頭更需深入研究。目前在此異種鋼焊接方面的研究主要集中在ERNiCr-3（82 類 合 金）和ERNiCrMo-3（625 合 金）兩種鎳基焊材方面［3-7］，但82類合金焊絲焊縫的高溫蠕變強度不夠，并且抗硫化性能也較差，而625合金焊絲焊縫具有較高的焊接熱裂紋敏感性，抗硫化性能也較差，并且焊縫組織經長期高溫時效后還可能出現較強的高溫析出脆化趨勢［8-9］，因此上述兩種鎳基焊材能否滿足USC 機組長期服役的要求還有待進一步商榷。目前尚未見采用HIG-370鎳基焊絲對HR3C和T92鋼進行焊接的報道。為此，作者采用HIG-370 鎳基焊絲，通過手工鎢極氬弧焊（GTAW）對HR3C 和T92 鋼 進 行 焊 接，得 到 了HR3C／T92鋼異質接頭，并研究了接頭的顯微組織和力學性能，為USC機組中新型鐵素體耐熱鋼／奧氏體耐熱鋼異質接頭的焊接積累技術數據，從而為機組的安裝和檢修提供指導。……