12Cr1MoVG鋼焊接接頭粗晶區的再熱脆化行為

牛銳鋒，尚 亮，朱一喬，曹怡姍，譚永寧

（西安理工大學材料科學與工程學院，西安 710048）

0 引 言

12Cr1MoVG鋼屬鉻鉬系低合金珠光體耐熱鋼，焊接性良好，在580℃以下具有良好的抗氧化性及耐蝕性。電站鍋爐的過熱器、再熱器、蒸汽管道等高溫部件常使用該鋼材，它也是我國汽輪機、燃汽輪機、石油化工等領域使用最廣泛的珠光體耐熱鋼之一[1-2]。但12Cr1MoVG鋼中主要合金元素均為碳化物形成元素，有析出強化作用[3]，使12Cr1MoVG鋼存在再熱脆化敏感性，也可能發生再熱裂紋。近年來國內多家電廠的12Cr1MoVG鋼厚壁管件焊接接頭在焊后熱處理或短期高溫運行后發生了開裂泄氣事故，其原因大都與焊接熱影響區粗晶區產生再熱裂紋有關[4-6]。為預防事故發生，提高設備的使用壽命，國內外對12Cr1MoVG鋼再熱脆化行為開展了許多研究，但很多研究都是在特定焊接工況條件下進行的，且多為接頭整體性能研究，而針對再熱脆化嚴重及裂紋產生較多的粗晶區的研究還少見報道。因此，作者通過熱模擬試驗機得到12Cr1MoVG鋼焊接接頭粗晶區試樣，對粗晶區再熱脆化行為進行了研究，分析了再熱脆化產生的原因，為進一步優化該鋼的焊接工藝提供參考。

1 試樣制備與試驗方法

試驗用12Cr1MoVG鋼取自正火加回火處理的厚壁管，化學成分如表1所示，其原始態顯微組織為鐵素體+珠光體（見圖1）。把坯料加工成11 mm×11 mm×80 mm 的試樣，采用Gleeble-1500D型熱模擬試驗機模擬焊接熱輸入為20 kJ·cm-1時熱影響區粗晶區的加熱和冷卻過程，熱模擬加熱峰值溫度定為1 300℃，高溫停留時間2 s，熱循環曲線及參數見圖2。……