耐蠕变铁素体不锈钢的焊接(上)

蠕变是一种长期失效机制，在大多数金属中，都会在高温下发生。铁素体不锈钢的蠕变强度是通过与在高温下提供增强的强度的元素合金化来实现的，其中铬和钼是两种主要的合金元素，但是也可以添加钒和铌。

下表给出了普通抗蠕变不锈钢的名义化学组成。除了在蠕变服务中使用这些钢材之外，它们还具有抵抗氢侵蚀和含硫碳氢化合物腐蚀的能力。因此，它们在发电和石油和天然气行业中被发现。

抗蠕变不锈钢全部含有强碳化物或氮化物形成元素。这些旨在提供沉淀物，此外还可以加入铬以减少不锈钢在高温下的结垢或氧化。每种钢的等级均有一个蠕变极限（一个应力和温度以上，不应该使用）和一个类似的抗氧化极限。允许的温度随着合金含量的增加而增加，使得更高合金钢可以在650℃的温度下使用。

随着合金含量的增加，不锈钢的淬透性（形成马氏体的能力）也会增加。CMM和1 / 4CrMoMo钢形成铁素体/贝氏体结构，其他更高合金钢形成马氏体，即使在相对缓慢的冷却速率下。至于氢致冷开裂，因为马氏体组织通常硬度很高，表现较脆并且对氢的存在敏感，所以低氢焊接工艺总是必不可少的。这包括确保任何保护气体纯度高且干燥；理想的露点应低于50°C。

对于大多数合金来说，预热是必不可少的，很少的焊接规格对于推荐的预热温度提供了非常多的指导。对于100克焊接金属（比例尺C）中的氢限制在5至10毫升之间。如果氢含量降低到5毫升/ 100克以下，则可以使用较低的预热；例如在存放TIG根路径时。这可以在焊接程序开发过程中得到证实。