预热温度对12Cr10Co3W2Mo耐热钢焊接冷裂纹敏感性的影响

　　12Cr10Co3W2Mo钢是一种新型铁素体耐热钢，是在T23、F11、F12、T/P91、T/P92等前几代铁素体耐热钢的基本上，经由过程优化C、Nb、V等元素，添加0.03%的N元素，用W代替部分Mo元素，并添加高达3%的Co元素，使得其高温蠕变机能获得了大幅进步，预期600℃、105h前提下的蠕变断裂强度可达180MPa，是超超临界汽轮机喷嘴构造的首选国产化材料之一。汽轮机喷嘴构造特别，焊接坡口深且窄，焊接量大且刚性固定。因为焊接过程中不平均的加热和冷却，使得焊缝及其邻近金属产生非平均的膨胀和紧缩，进而引起焊接残存应力和各类焊接变形，易于诱发裂纹。

　　研究注解，铁素体耐热钢冷裂敏感性较大，多半须要焊前预热，12Cr10Co3W2Mo耐热钢作为新型材料，今朝尚未有关于其焊接性研究的报道。西安交大研究人员采取插销实验办法，对12Cr10Co3W2Mo钢在不合预热温度下临界断裂应力进行了研究，商量了冷裂敏感性变更的原因，试图为其在工程应用中预热温度的选择供给必定的参考和理论根据。

　　选用12Cr10Co3W2Mo耐热钢为研究对象，其化学成分见表1。

　　表1  12Cr10Co3W2Mo耐热钢化学成分（质量分数，%）

　　实验成果注解：

　　（1）12Cr10Co3W2Mo耐热钢冷裂敏感性强，进步预热温度可以明显进步临界断裂应力，焊前预热320℃时可有效防止冷裂纹的产生。

　　（2）当采取焊条手工电弧焊接办法时，临界断裂应力随预热温度的升高呈线性增长趋势，其拟合公式为σcr=177.5+1.38To。

　　（3）在各预热温度下，12Cr10Co3W2Mo耐热钢焊接接头粗晶区组织描写无明显变更，均为板条马氏体组织。跟着预热温度的升高，粗晶区硬度呈小幅降低趋势，而临界断裂应力增幅弘远于热影响区最高硬度降幅。

　　（4）在各预热温度下，插销试样断口起裂区描写均为解理+准解理氢致开裂特点，跟着预热温度进步，氢致开裂的断口特点慢慢消掉。