高强度低合金不锈钢的焊接(下)

尽管高强度低合金沉淀硬化不锈钢的可焊性有所改善，但仍有一些制造问题。首先，氢引起冷裂。

低碳含量，因此低碳当量（有时小于0.30CE v）意味着这些钢对氢冷裂纹的敏感性较低，但是请注意，标准的IIW碳当量公式并不适用于所有在计算预热温度时不能总是依赖这些钢）。

因此，尽管HSLA钢具有较高的强度，但与传统的碳锰钢相比，HSLA钢的预热温度较低。因此这些类型的钢中冷裂纹的风险最高的是焊缝金属，而不是HAZ。这有几个原因。a）母材的高强度意味着在焊接过程中残余应力较高，b）为了匹配母材的拉伸强度和韧性，填充金属需要更高的合金化，因此将具有更高的CE v，高达0.6CE v（IIW），如果将700MPa屈服钢的抗拉强度与E11018-G电极相匹配。c）焊接金属在比母钢低的温度下从奥氏体转变为铁素体（在传统的碳锰钢中通常是相反的），这意味着热影响区中的任何氢都被排放到仍然是奥氏体的焊接金属中对氢具有高溶解度。因此建议基于焊接金属成分的预热，并且必须使用低氢技术。这个规则的例外是专门设计用于与纤维素电极焊接的HSLA管线钢。有关特定钢材的预热温度的建议应向钢铁生产商寻求。

其次，尽管钢通常具有非常低的硫含量，但含C量小于0.05％的钢在对接接头的根部可能会发生凝固开裂，特别是如果根部焊道以高的焊接速度沉积的话。其原因是填充金属的高度稀释产生低碳的焊接金属。这种低碳含量又会导致焊接过程中奥氏体的晶粒过度生长，并且这些大晶粒增加了在根珠中心线凝固开裂的风险。这个问题在使用纤维素电极焊接的管对接接头中似乎是最普遍的，可能是由于可能使用快速，垂直向下的焊接技术。

第三，HAZ的韧性和强度可能是一个问题。钢铁制造商非常注意控制轧制温度和冷却速度，以提供所需的性能。然后将部件焊接起来，产生热处理不受控制的热循环。HAZ中的微观结构将随着钢的成分和焊接过程的热输入而变化。高热量输入会促进晶粒生长，这将对强度和韧性都有不利影响。根据经验，热量输入应限制在最大2.5kJ / mm左右，层间温度最高维持在250℃，尽管一些含有钛和硼的钢可以承受高达4.5kJ / mm的热输入不适当的力量损失。

这些钢在任何情况下都不能进行正火或回火，尽管当部件厚度大于35-40mm时，通常需要焊后热处理（PWHT）。如果使用PWHT，则应注意保温温度不超过600°C; 通常指定550℃至600℃的温度范围。其原因在于许多TMCP钢被加速冷却至约620℃的温度; 在该温度或接近该温度下的热处理将导致由于过度回火引起的拉伸强度的显着降低。同样的限制适用于任何热工作业 - 板材不得热轧，用于校正变形的局部加热温度不得超过600°C。