材料焊接性-第3章-特殊用途鋼的焊接-A課件

1、 3.4 中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接中碳調(diào)質(zhì)鋼中的碳和其他合金元素含量較高，通過(guò)調(diào)質(zhì)處理（淬火+回火）可獲得較高的強(qiáng)度性能。中碳調(diào)質(zhì)鋼合金元素的加入主要是起保證淬透性和提高抗回火性能的作用，而其強(qiáng)度性能主要還是取決于含碳量。隨著碳含量的提高，鋼的焊接性明顯變差，焊接難度增大。 3.4.1 中碳調(diào)質(zhì)鋼的成分和性能屈服強(qiáng)度達(dá)8801176MPa以上，含碳量較高（0.25%0.5%），加入Mn、Si、Cr、Ni、B及Mo、W、V、Ti等，以保證鋼的淬透性，消除回火脆性，通過(guò)調(diào)質(zhì)處理獲得綜合性能較好的高強(qiáng)鋼。中碳調(diào)質(zhì)鋼的主要特點(diǎn): 高的比強(qiáng)度和高硬度（例如可用作火箭外殼和裝甲鋼等），中碳調(diào)質(zhì)鋼的淬硬性比低碳調(diào)質(zhì)

2、鋼高很多，熱處理后達(dá)到很高的強(qiáng)度和硬度，但韌性相對(duì)較低，給焊接帶來(lái)了很大的困難。 典型鋼種Cr-Mn-Si系 30CrMnSiA 前蘇聯(lián)王牌鋼，不含貴重的Ni元素，在我國(guó) 得到廣泛的應(yīng)用。 C 0.25-0.45%, Cr、Mo均0.8-1.1%, Si 0.9-1.2% 880油淬，530回火，組織是回火索氏體 b1100MPa，低溫回火b1600MPa 主要用于坦克、裝甲車外殼、飛機(jī)起落架、汽車主軸等 30CrMnSiNi2A 加Ni，提高淬透性、強(qiáng)度，焊接性差 40CrMnSiMoVA 加Mo、V，提高強(qiáng)度，但焊接性差 Cr-Ni-Mo系 美國(guó)4340（相當(dāng)于40CrNi2Mo） s 1

3、330MPa 綜合性能良好，強(qiáng)度高、韌性好、高負(fù)荷、抗沖擊。 主要用于坦克、飛機(jī)、火箭外殼、航天 40CrNiMoA、34CrNi3MoA 由于加入3%Ni和Mo，提高了淬透性和抗回火軟化的能力，對(duì)改善鋼的韌性有好處，具有良好的綜合性能，如強(qiáng)度高、韌性好等。主要用于高負(fù)荷、大截面的軸類以及承受沖擊載荷的構(gòu)件，如汽輪機(jī)、噴氣渦輪機(jī)軸以及飛機(jī)起落架和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼等。 Cr-Mo系 美國(guó)H-11，超高強(qiáng)鋼，極高的強(qiáng)度且有較高的耐熱性 成分相當(dāng)于35Cr5MoSiV 真空冶煉，1000空淬，500回火，s 2000MPa S、P0.01%，強(qiáng)化相Mo2C、V4C3，彌散分布 主要用于：超音速噴氣式飛

4、機(jī) 40Cr 一種廣泛應(yīng)用的含Cr中碳調(diào)質(zhì)鋼 （b 1000MPa，AKV47J）40Cr鋼具有良好的綜合力學(xué)性能、較高的淬透性和較高的疲勞強(qiáng)度，用于制造較重要的在交變載荷下工作的機(jī)器零件，如用于制造齒輪、軸類等。鋼中加入Cr1.5%時(shí)能有效的提高鋼的淬透性，繼續(xù)增加Cr含量無(wú)實(shí)際意義。Cr約1%時(shí)對(duì)鋼的塑性、韌性略有提高，超過(guò)2%時(shí)對(duì)塑性影響不大，但略使沖擊韌性下降。Cr能增加低溫或高溫的回火穩(wěn)定性，但40Cr鋼有回火脆性。 3.4.2 中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接性分析 1. 焊縫中的熱裂紋 2. 淬硬性和冷裂紋 3. 熱影響區(qū)的脆化和軟化 1焊縫中的熱裂紋 （1）產(chǎn)生原因：(C高、合金元素總量高、成

5、分偏析)中碳調(diào)質(zhì)鋼含碳量及合金元素總量較高，焊縫凝固結(jié)晶時(shí)，固-液相溫度區(qū)間大，結(jié)晶偏析傾向嚴(yán)重，焊接時(shí)易產(chǎn)生結(jié)晶裂紋，具有較大的熱裂紋敏感性。例如30CrMnSi由于C、Si含量較高，熱裂傾向較大。為了防止產(chǎn)生熱裂紋，要求采用低碳低硅焊絲（焊絲中C0.15%，最高不超過(guò)0.25%），嚴(yán)格限制母材及焊絲中的S、P含量（S+P0.03%0.035%）。對(duì)于重要產(chǎn)品的鋼材和焊絲，要求采用真空熔煉或電渣精煉，將S、P總量限制在0.025%以下。 （2）防止熱裂紋的措施焊接中碳調(diào)質(zhì)鋼時(shí)，應(yīng)考慮到可能出現(xiàn)熱裂紋問(wèn)題，盡可能選用低碳、低Si以及含S、P雜質(zhì)少的焊材。采用堿性焊條。在焊接工藝上應(yīng)注意填滿弧坑

6、和保證良好的焊縫成形。因?yàn)闊崃鸭y容易出現(xiàn)在未填滿的弧坑處，特別是多層焊時(shí)第一層焊道的弧坑中以及焊縫的凹陷部位。控制焊接熱輸入。 2淬硬性和冷裂紋中碳調(diào)質(zhì)鋼的淬硬傾向十分明顯，HAZ容易出現(xiàn)硬脆的馬氏體組織，增大了焊接接頭區(qū)的冷裂紋傾向。母材C含量越高，淬硬性越大，焊接冷裂紋傾向越大。中碳調(diào)質(zhì)鋼對(duì)冷裂紋的敏感性之所以比低碳調(diào)質(zhì)鋼大，除了淬硬傾向大外，還由于Ms點(diǎn)較低，在低溫下形成的馬氏體難以產(chǎn)生“自回火”效應(yīng)。由于馬氏體中的碳含量較高，有很大的過(guò)飽和度，點(diǎn)陣畸變更嚴(yán)重，因而硬度和脆性更大，冷裂紋敏感性也更突出。 （1）冷裂原因分析屈服強(qiáng)度590980MPa的中碳調(diào)質(zhì)鋼的Ceq一般超過(guò)0.5%，多

7、數(shù)超過(guò)0.6%，屬于高淬硬傾向的鋼。從Ceq看，中碳調(diào)質(zhì)鋼與低碳調(diào)質(zhì)鋼的差別不顯著，但二者的焊接性卻差別很大。中碳調(diào)質(zhì)鋼的冷裂傾向比低碳調(diào)質(zhì)鋼更嚴(yán)重，原因主要在馬氏體的類型和性能上。低碳馬氏體有“自回火”作用，冷裂紋傾向小。分析各種鋼的冷裂敏感性時(shí)，不僅要看焊接區(qū)的馬氏體形成的傾向，還必須考慮到馬氏體的類型和性能。 （2）防止冷裂紋的措施焊接中碳調(diào)質(zhì)鋼時(shí)，應(yīng)盡量降低焊接接頭的含氫量，除采取焊前預(yù)熱措施外，焊后須及時(shí)進(jìn)行回火處理。中碳調(diào)質(zhì)超高強(qiáng)鋼具有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂敏感性。應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂常發(fā)生在水或高濕度空氣等弱腐蝕性介質(zhì)中。為了降低焊接接頭的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向，應(yīng)采用熱量集中的焊接方法和較小的焊接熱輸

8、入，避免焊件表面的焊接缺陷和劃傷。 3熱影響區(qū)的脆化和軟化 (1) 熱影響區(qū)脆化 中碳調(diào)質(zhì)鋼由于碳含量較高（C=0.25%0.45%），合金元素較多，有相當(dāng)大的淬硬傾向。馬氏體起始轉(zhuǎn)變溫度Ms一般低于400，無(wú)“自回火”過(guò)程。在焊接HAZ易產(chǎn)生大量脆硬的馬氏體組織（尤其是高碳、粗大的馬氏體），導(dǎo)致熱影響區(qū)脆化。生成的高碳馬氏體越多，脆化越嚴(yán)重。馬氏體的硬度500HV，這樣高硬度的馬氏體組織必然導(dǎo)致較低的韌性。 防止HAZ脆化的措施從減小淬硬出發(fā)，應(yīng)采用大熱輸入才有利，但由于這種鋼的淬硬性強(qiáng)，僅通過(guò)增大熱輸入難以避免馬氏體的形成，相反卻增大了奧氏體過(guò)熱，促使形成粗大的馬氏體，反而使HAZ過(guò)熱區(qū)的

9、脆化更為嚴(yán)重。防止HAZ脆化的工藝措施主要是采用小熱輸入，同時(shí)采取預(yù)熱、緩冷、后熱等措施。因?yàn)椴捎眯彷斎霚p少了高溫停留時(shí)間，避免奧氏體晶粒的過(guò)熱，同時(shí)采取預(yù)熱和緩冷等措施來(lái)降低冷卻速度，這對(duì)改善HAZ性能也是有利的。 (2) 熱影響區(qū)軟化 焊前為調(diào)質(zhì)狀態(tài)的鋼材，被加熱到該鋼調(diào)質(zhì)處理的回火溫度以上時(shí)，焊接HAZ將出現(xiàn)強(qiáng)度、硬度低于母材的軟化區(qū)。如果焊后不再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，該軟化區(qū)可能成為接頭區(qū)的薄弱區(qū)。中碳調(diào)質(zhì)鋼的強(qiáng)度級(jí)別越高時(shí)，軟化問(wèn)題越突出。因此，在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接時(shí)應(yīng)考慮HAZ軟化問(wèn)題。母材焊前所處的熱處理狀態(tài)不同，軟化區(qū)的溫度范圍和軟化程度有很大差別。低溫回火的鋼材，HAZ軟化區(qū)的溫度范圍

10、越大，軟化程度也越大。從韌性方面出發(fā)，過(guò)熱區(qū)是接頭中最薄弱的環(huán)節(jié)；而從強(qiáng)度方面考慮，軟化區(qū)是接頭中最薄弱的環(huán)節(jié)。 (a) 焊條電弧焊 (b) 氣焊 圖3-32 調(diào)質(zhì)狀態(tài)的30CrMnSi鋼焊接接頭的強(qiáng)度分布 其中在AC1附近失強(qiáng)最大 中碳調(diào)質(zhì)鋼HAZ軟化最明顯的部位，是溫度處于Ac1Ac3之間的區(qū)段，這與該區(qū)段的不完全淬火過(guò)程有密切關(guān)系。因?yàn)椴煌耆慊饏^(qū)的奧氏體成分遠(yuǎn)未達(dá)到平衡濃度，鐵素體和碳化物均未充分溶解，冷卻時(shí)奧氏體易發(fā)生分解，造成這個(gè)區(qū)段的強(qiáng)度和硬度都較低。 3.4.3 中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝特點(diǎn)中碳調(diào)質(zhì)鋼的淬透性很大，因此焊接性較差，焊后的淬火組織是硬脆的高碳馬氏體，不僅冷裂紋敏感性大

11、，而且焊后若不經(jīng)熱處理時(shí)，HAZ性能達(dá)不到原來(lái)基體金屬的性能。中碳調(diào)質(zhì)鋼焊前母材所處的狀態(tài)非常重要，它決定了焊接時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題性質(zhì)和采取的工藝措施，而且對(duì)焊接工藝的要求和工藝參數(shù)的控制非常嚴(yán)格。 1. 退火或正火狀態(tài)下焊接 工藝特點(diǎn)中碳調(diào)質(zhì)鋼最好在退火（或正火）狀態(tài)下焊接，焊后通過(guò)整體調(diào)質(zhì)處理獲得滿足性能要求的焊接接頭，這是焊接中碳調(diào)質(zhì)鋼的一種比較合理的工藝方案。這時(shí)焊接中所要解決的主要是裂紋問(wèn)題，HAZ和焊縫的性能通過(guò)焊后的調(diào)質(zhì)處理來(lái)保證。 焊接方法這種情況下對(duì)選擇焊接方法幾乎沒(méi)有限制，常用的一些焊接方法：SMAW、SAW、TIG/MIG、PAW都能采用。在焊后調(diào)質(zhì)的情況下，焊接參數(shù)的確定主要

12、是保證在調(diào)質(zhì)處理前不出現(xiàn)裂紋，接頭性能由焊后熱處理來(lái)保證。 焊材選用1）除要求保證不產(chǎn)生冷、熱裂紋外，還有一些特殊要求，即要求焊縫金屬與母材在同一熱處理工藝下調(diào)質(zhì)處理，能獲得相同性能的焊接接頭。2）焊縫金屬的主要合金組成應(yīng)與母材相似，對(duì)能引起焊縫熱裂傾向和促使金屬脆化的元素（如C、Si、S、P等）應(yīng)加以嚴(yán)格控制。 預(yù)熱和焊后處理1）可采用很高的預(yù)熱溫度（200350）和層間溫度。局部預(yù)熱時(shí)，預(yù)熱溫度范圍離焊縫兩側(cè)應(yīng)不小于100mm，焊后若不能及時(shí)調(diào)質(zhì)處理應(yīng)進(jìn)行680回火處理。2）很多情況下焊后來(lái)不及立即進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，為了保證焊接接頭冷卻到室溫后在調(diào)質(zhì)處理前不產(chǎn)生延遲裂紋，須在焊后及時(shí)進(jìn)行一次中

13、間熱處理。一般是在焊后預(yù)熱溫度下保持一段時(shí)間，目的一是起擴(kuò)散除氫的作用；二是使組織轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)冷裂紋敏感性低的組織。3）當(dāng)焊后處理溫度高時(shí)，還有消除應(yīng)力的作用。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜和有許多條焊縫時(shí)，焊完一定數(shù)量的焊縫后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行中間回火處理，這樣能避免等到最后處理時(shí)，先焊接部位已出現(xiàn)延遲裂紋的問(wèn)題。中間回火的次數(shù)，要根據(jù)焊縫的多少和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度來(lái)決定。 焊接實(shí)例1）在退火狀態(tài)下焊接厚度30mm的30CrMnSiA時(shí)，為了防止冷裂紋應(yīng)將工件預(yù)熱到250350，并在整個(gè)焊接過(guò)程中保持該溫度。2）對(duì)于淬硬傾向更大的30CrMnSiNi2A，為了防止冷裂紋的產(chǎn)生，焊后須立即（焊縫處的金屬不能冷到低于250

14、）將工件入爐加熱到（65010）或680回火，然后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。 2. 調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接 工藝特點(diǎn)如果必須在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接，而且焊后不能再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理的焊接結(jié)構(gòu)件，這時(shí)的主要問(wèn)題是防止焊接裂紋和避免HAZ軟化。除了裂紋外，HAZ主要問(wèn)題是：高碳M引起的硬化和脆化，以及高溫回火區(qū)軟化引起的強(qiáng)度降低。高碳M引起的硬化和脆化可以通過(guò)焊后回火處理來(lái)解決。但高溫回火區(qū)軟化引起的強(qiáng)度下降，在焊后不能調(diào)質(zhì)處理的情況下是無(wú)法彌補(bǔ)的。由于焊后不再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，焊縫金屬成分可與母材有差別。為了防止焊接冷裂紋，也可以選用塑韌性好的奧氏體焊條。對(duì)于必須在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接，且焊后不能再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理的焊接結(jié)構(gòu)，這時(shí)HAZ性能

15、下降是很難解決的。因此應(yīng)采用盡可能小的焊接熱輸入。 為了消除HAZ淬硬組織和防止延遲裂紋的產(chǎn)生，必須適當(dāng)采用預(yù)熱、層間溫度控制、中間熱處理，并應(yīng)焊后及時(shí)進(jìn)行回火處理。上述工藝過(guò)程的溫度控制應(yīng)比母材淬火后的回火溫度至少低50。 焊接方法為了減少HAZ軟化，從焊接方法考慮，應(yīng)該是采用熱量越集中、能量密度越大的方法越有利，而且焊接熱輸入越小越好。氣焊在這種情況下是最不合適的，氣體保護(hù)焊比較好，特別是TIG，它的熱量容易控制，焊接質(zhì)量容易保證。PC-TIG、PAW、EBW用于這類鋼的焊接是很有前途的。從經(jīng)濟(jì)性和方便性考慮，焊接這類鋼時(shí)SMAW用得最為普遍。 由于焊后不再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，選擇焊接材料時(shí)不必

16、考慮成分和熱處理規(guī)范與母材相匹配的問(wèn)題。 焊材選用從防止焊接冷裂紋的要求出發(fā)，可以采用塑韌性好的奧氏體焊條或鎳基焊條。這時(shí)在工藝上應(yīng)注意到異種鋼焊接時(shí)的一些特點(diǎn)。例如在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接30CrMnSiA和30CrMnSiNi2A時(shí)采用奧氏體焊條，焊后采用2502h或更長(zhǎng)時(shí)間的低溫回火處理。焊接30CrMnSiNi2A淬硬傾向很大的鋼材時(shí)，除了焊后低溫回火外，還要采取一定的預(yù)熱措施，預(yù)熱溫度應(yīng)低于母材淬火后的回火溫度，一般采用的預(yù)熱和層間溫度為200250。 3. 焊接方法及焊接材料 （中碳調(diào)質(zhì)鋼） （1）焊接方法SMAW、TIG、MIG/MAG、SAW。熱量集中的PC-TIG、PAW、EBW等方

17、法，有利于減小焊接HAZ，獲得細(xì)晶組織，提高焊接接頭力學(xué)性能。薄板焊接多采用MIG/MAG、TIG和微束PAW等。凸輪軸電子束焊（2）焊接材料：根據(jù)焊縫受力條件、性能要求及焊后熱處理情況選 擇。采用低碳合金系，降低焊縫的S、P含量，提高焊縫金屬的抗裂 性。焊后需要熱處理的構(gòu)件，焊縫金屬的化學(xué)成分應(yīng)與母材相近。 表3-28 中碳調(diào)質(zhì)鋼焊接材料的選用（3）焊接參數(shù) 應(yīng)采用盡可能小的焊接熱輸入，這樣可以降低HAZ 淬火區(qū)的脆化，同時(shí)采用預(yù)熱、后熱等措施，提高抗冷裂性能，改 善淬火區(qū)的組織性能，采用小熱輸入還有利于減小軟化區(qū)，降低軟 化程度。 表3-27 中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接參數(shù)舉例 在確定中碳調(diào)質(zhì)鋼焊接

18、參數(shù)時(shí)，主要應(yīng)從防止冷裂紋和避免HAZ軟化出發(fā)。采用較高的預(yù)熱溫度200350和層間溫度、焊后立即進(jìn)行熱處理等，以達(dá)到防止裂紋的目的。 4. 預(yù)熱及焊后熱處理預(yù)熱和焊后熱處理是中碳調(diào)質(zhì)鋼的重要工藝措施，是否預(yù)熱以及預(yù)熱溫度的高低根據(jù)焊件結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)條件而定。除了拘束度小，構(gòu)造簡(jiǎn)單的薄壁殼體或焊件不用預(yù)熱外，中碳調(diào)質(zhì)鋼焊接時(shí)一般要采取預(yù)熱或及時(shí)后熱的措施，預(yù)熱溫度一般為200350。 表3-29 常用中碳調(diào)質(zhì)鋼焊接的預(yù)熱溫度 如果焊接結(jié)構(gòu)件焊后不能及時(shí)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，須及時(shí)進(jìn)行中間熱處理，即在預(yù)熱溫度下保溫一定時(shí)間的熱處理，如低溫回火或650680高溫回火。若焊件焊前為調(diào)質(zhì)狀態(tài)時(shí)，預(yù)熱溫度、層間溫度

19、及熱處理溫度應(yīng)比母材淬火后的回火溫度低50。進(jìn)行局部預(yù)熱時(shí)，應(yīng)在焊縫兩側(cè)100mm內(nèi)均勻加熱。 表3-30 常見(jiàn)中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊后熱處理 中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接應(yīng)用主要用于汽車（拖拉機(jī)、機(jī)車）主軸、曲軸，坦克、裝甲車外殼、飛機(jī)起落架、機(jī)床主軸、齒輪、汽輪機(jī)、噴氣渦輪機(jī)軸、火箭外殼、航空航天等，承受 高負(fù)荷、沖擊載荷的結(jié)構(gòu)件。火車連接環(huán)車橋軸EBW 3.5 珠光體耐熱鋼的焊接珠光體耐熱鋼以Cr-Mo以及Cr-Mo基多元合金鋼為主，加入合金元素Cr、Mo、V，有時(shí)還加入少量W、Ti、Nb、B等，合金元素總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10%。低、中合金珠光體耐熱鋼具有很好的抗氧化性和熱強(qiáng)性，工作溫度可高達(dá)600，廣泛用于

20、制造蒸汽動(dòng)力發(fā)電設(shè)備。這類鋼還具有良好的抗硫和氫腐蝕的能力，在石油、化工、電力等工業(yè)部門得到了廣泛的應(yīng)用。 3.5.1 珠光體耐熱鋼的成分及性能珠光體耐熱鋼的Cr含量0.5%9%，Mo含量一般為0.5%或1%。隨著Cr、Mo含量增加，鋼的抗氧化性、高溫強(qiáng)度和抗硫化物腐蝕性能也都增加。在Cr-Mo鋼中加入少量的V、W、Nb、Ti等元素，可進(jìn)一步提高鋼的熱強(qiáng)性。珠光體耐熱鋼的合金系基本上是： Cr-Mo、Cr-Mo-V、Cr-Mo-W-V、Cr-Mo-W-V-B、Cr-Mo-V-Ti-B等。 組織性能特點(diǎn)珠光體耐熱鋼的室溫強(qiáng)度不太高，通常是在退火狀態(tài)或正火+回火狀態(tài)供貨，在正火+回火或淬火+回火狀

21、態(tài)下使用。合金元素總量3%時(shí)，為B+F（即貝氏體耐熱鋼）。這類鋼在500600具有良好的耐熱性，工藝性能好，又比較經(jīng)濟(jì)，是電力、石油、化工部門用于高溫條件的主要結(jié)構(gòu)材料，如用于加氫、裂解氫和煤液化的高壓容器等。但這類鋼在高溫長(zhǎng)期運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)碳化物聚集長(zhǎng)大等現(xiàn)象。 表3-33 珠光體耐熱鋼的熱處理制度1）厚度不超過(guò)30mm的Mo鋼和Mn-Mo鋼可以在熱軋狀態(tài)供貨或使用，其他的耐熱鋼應(yīng)以熱處理狀態(tài)供貨。 2）熱處理的目的是使鋼材獲得所要求的組織、晶粒尺寸和力學(xué)性能。 耐熱鋼的強(qiáng)化途徑(1) 基體固溶強(qiáng)化 加入合金元素強(qiáng)化F基體，常用的Cr、Mo、W、Nb元素能顯著提高熱強(qiáng)性。其中Mo、W的固溶強(qiáng)化

22、作用最顯著；Cr=1%的強(qiáng)化作用已很顯著，繼續(xù)增加Cr的強(qiáng)化效果不顯著，但可提高持久強(qiáng)度。(2) 第二相沉淀強(qiáng)化 在F為基體的耐熱鋼中，強(qiáng)化相主要是合金碳化物（V4C3或VC、NbC、TiC等）。沉淀強(qiáng)化作用可維持到0.7Tm（Tm為熔點(diǎn)），固溶強(qiáng)化效果在0.6Tm以上顯著減弱。但碳化物種類、形態(tài)及彌散度對(duì)熱強(qiáng)性影響很大。其中V4C3、NbC、TiC等最有效；Mo2C在溫度低于520時(shí)有沉淀強(qiáng)化作用；Cr7C3及Cr23C6在540左右已不穩(wěn)定而易于聚集。(3) 晶界強(qiáng)化 加入微量元素（RE、B、Ti+B等）能吸附于晶界，延緩合金元素沿晶界的擴(kuò)散，從而強(qiáng)化晶界。 耐熱鋼的焊接應(yīng)用在電站、核動(dòng)力

23、裝置、石化加氫裂化裝置、合成化工容器及其他高溫加工設(shè)備中，耐熱鋼應(yīng)用普遍。耐熱鋼焊接對(duì)高溫高壓設(shè)備長(zhǎng)期工作的可靠性有重要意義。要求抗氧化和高溫強(qiáng)度的運(yùn)行條件下，各種耐熱鋼的極限工作溫度的限制。 圖3-33 各種耐熱鋼的極限工作溫度 表3-34 不同運(yùn)行條件下耐熱鋼允許的最高工作溫度 圖3-34 高壓氫介質(zhì)中各種Cr-Mo鋼的適用溫度范圍 3.5.2 珠光體耐熱鋼的焊接性分析珠光體耐熱鋼的焊接性與低碳調(diào)質(zhì)鋼相近，焊接中存在的主要問(wèn)題是冷裂紋、HAZ硬化、軟化，以及焊后熱處理或高溫長(zhǎng)期使用中的再熱裂紋（SR裂紋）。焊接材料選擇不當(dāng)，焊縫中還有可能產(chǎn)生熱裂紋。 1. 熱影響區(qū)硬化及冷裂紋珠光體耐熱鋼

24、中的Cr、Mo顯著提高鋼的淬硬性，這些合金元素推遲冷卻過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變，提高過(guò)冷A的穩(wěn)定性。成分一定的耐熱鋼，最高硬度取決于A的冷卻速度。焊接熱輸入小時(shí)，HAZ易出現(xiàn)淬硬組織；焊接熱輸入過(guò)大時(shí)，HAZ晶粒明顯粗化。淬硬性大的珠光體耐熱鋼焊接中可能出現(xiàn)冷裂紋，裂紋傾向隨著Cr、Mo含量的提高而增大。當(dāng)焊縫中H含量過(guò)高、焊接熱輸入較小時(shí)，由于淬硬組織和H的作用，珠光體耐熱鋼焊接接頭中出現(xiàn)冷裂紋。可采用低氫焊條和控制焊接熱輸入在合適的范圍，加上適當(dāng)?shù)念A(yù)熱、后熱措施，避免產(chǎn)生焊接冷裂紋。 2. 消除應(yīng)力裂紋（SR裂紋）SR裂紋取決于鋼中碳化物形成元素（Mo、V等）含量。SR裂紋出現(xiàn)在HAZ粗晶區(qū)，與焊

25、接工藝及應(yīng)力有關(guān)。一般在500700的敏感溫度范圍形成，裂紋傾向還取決于熱處理制度。采用大熱輸入焊接方法時(shí)，如多絲或帶極SAW，在接頭處高拘束應(yīng)力作用下，焊層間或堆焊層下的過(guò)熱區(qū)易出現(xiàn)SR裂紋。Mo增多時(shí)，Cr對(duì)SR裂紋的影響也增大。Mo從0.5%增至1.0%時(shí)，SR裂紋敏感性最大的Cr從1.0%降至0.5%。鋼中有0.1%的V時(shí)，即使Mo=0.5%，SR裂紋傾向也很大。 防止再熱裂紋的措施：1）采用高溫塑性高于母材的焊接材料，限制母材和焊材的合金成分，特別是嚴(yán)格限制V、Ti、Nb等含量到最低的程度；2）將預(yù)熱溫度提高到250以上，層間溫度控制在300左右；3）采用小熱輸入的焊接工藝，減小HA

26、Z過(guò)熱區(qū)寬度，細(xì)化晶粒；4）選擇合適的熱處理制度、避免在敏感溫度區(qū)停留較長(zhǎng)時(shí)間。 3. 回火脆性 耐熱鋼及其焊接接頭在350500溫度區(qū)間長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中 發(fā)生脆變的現(xiàn)象產(chǎn)生回火脆性的主要原因：在回火脆化溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期加熱后，P、Sb、Sn等雜質(zhì)元素在奧氏體晶界偏析而引起的晶界脆化；與促進(jìn)回火脆化的元素Mn、Si也有關(guān)。對(duì)于基體金屬來(lái)說(shuō)，嚴(yán)格控制有害雜質(zhì)元素的含量，有回火脆性的焊縫金屬須嚴(yán)格控制P 、Sb、Sn含量，降低Si、Mn含量，是解決回火脆性的有效措施。Si和P在晶界上形成Si-P復(fù)合物，促使晶界脆化，因此控制P0.015%，焊縫中Si3%時(shí)，焊縫背面應(yīng)通氬氣保護(hù)，以改善成形，防止焊縫表

27、面氧化。TIG有超低氫特點(diǎn)，焊接時(shí)可降低預(yù)熱溫度。這種焊接方法的缺點(diǎn)是焊接效率低，生產(chǎn)中多采用TIG焊根部焊道，填充層采用其他高效率的焊接方法，以提高生產(chǎn)率。耐熱鋼管件和棒材可采用電阻壓力焊、感應(yīng)加熱壓力焊。壓力焊的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需填充金屬，但須控制焊接參數(shù)，才能獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭。焊接合金含量較高的耐熱鋼時(shí)，須向焊接區(qū)送Ar等保護(hù)氣體，以保證接頭的致密性。焊接工藝要點(diǎn) 2. 焊接材料的選用為了保證焊縫性能與母材匹配，具有必要的熱強(qiáng)性，珠光體耐熱鋼的焊縫成分應(yīng)與母材相近，這與其他合金結(jié)構(gòu)鋼不同。為了防止焊縫有較大的熱裂傾向，焊縫中C要求比母材低（一般不低于0.07%）。若焊接材料選擇適當(dāng)，焊縫的性能可

28、以和母材匹配。焊接材料的選擇原則：焊縫金屬的合金成分及使用溫度下的強(qiáng)度性能應(yīng)與母材的指標(biāo)一致，或達(dá)到技術(shù)條件提出的最低性能指標(biāo)。焊件如焊后經(jīng)退火、正火或熱成形等熱處理或熱加工，應(yīng)選擇合金成分或強(qiáng)度級(jí)別較高的焊接材料。 表3-35 珠光體耐熱鋼焊接材料的選用 當(dāng)需要將珠光體耐熱鋼和普通碳鋼焊在一起時(shí)，一般選用珠光體耐熱鋼焊條或焊絲進(jìn)行焊接。 控制焊接材料的含水量是防止焊接裂紋的主要措施之一，而珠光體耐熱鋼所用的焊條和焊劑都容易吸潮。在焊接工藝要求中應(yīng)規(guī)定焊條和焊劑的保存和烘干制度。 表3-36 常用珠光體耐熱鋼焊條和焊劑的烘干制度 注意事項(xiàng)焊接在回火脆性溫度區(qū)間長(zhǎng)期工作的2.25Cr-1Mo耐熱

29、鋼，應(yīng)選擇具有低回火脆化傾向的焊接材料。焊補(bǔ)缺陷或焊后不能進(jìn)行熱處理時(shí)，為了防止產(chǎn)生冷裂紋可采用A焊條（如E309-16、E309Mo-16等）。采用A焊條時(shí)，焊前預(yù)熱，焊后一般不進(jìn)行回火處理。奧氏體焊縫與母材線膨脹系數(shù)不同以及在高溫下長(zhǎng)期工作時(shí)有碳的擴(kuò)散遷移，在交變溫度下工作時(shí)易導(dǎo)致熔合區(qū)的開(kāi)裂。長(zhǎng)期高溫工作還可能引起焊縫中的相脆化。這些問(wèn)題是采用A焊條時(shí)所要考慮的。 3. 坡口加工、預(yù)熱及焊后熱處理耐熱鋼的坡口加工可采用火焰切割，但切割邊緣的淬硬層會(huì)成為后續(xù)加工的開(kāi)裂源。為了防止切割邊緣開(kāi)裂，厚度15mm以上的Cr-Mo耐熱鋼，切割前應(yīng)預(yù)熱到150。切割邊緣應(yīng)機(jī)械加工并用磁粉探傷檢查是否存

30、在表面裂紋；厚度15mm以下的耐熱鋼，切割前不必預(yù)熱，切割邊緣進(jìn)行機(jī)械加工。為了防止冷裂紋和消除HAZ硬化現(xiàn)象，需正確選定焊前預(yù)熱溫度和焊后回火溫度。生產(chǎn)中須結(jié)合具體條件，通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定預(yù)熱及焊后熱處理溫度。預(yù)熱溫度的確定是依據(jù)鋼的合金成分、接頭拘束度和焊縫金屬氫含量。母材Ceq0.45%、最高硬度大于350HV時(shí)，應(yīng)考慮焊前預(yù)熱。 表3-37 珠光體耐熱鋼的預(yù)熱溫度和焊后熱處理后熱去氫處理是防止冷裂紋的措施之一。氫在珠光體中的擴(kuò)散速度較慢，焊后加熱到250以上，保溫一定時(shí)間，可以促使氫加速逸出，降低冷裂紋敏感性。采用后熱處理可以降低預(yù)熱溫度約50100。耐熱鋼焊后熱處理的目的不僅是消除焊接應(yīng)

31、力，更重要的是改善焊接區(qū)組織和提高接頭的綜合力學(xué)性能，包括提高接頭的高溫蠕變強(qiáng)度和組織穩(wěn)定性，降低焊縫及HAZ硬度等。 3.6 低溫鋼的焊接通常把-10 -196的溫度范圍稱為 “低溫”（我國(guó)從 -40算起），低于-196（直到-273）時(shí)稱為“超低溫”。低溫鋼主要是為了適應(yīng)能源、石油化工等產(chǎn)業(yè)部門的需要而迅速發(fā)展起來(lái)的一種專用鋼。低溫鋼要求在低溫工作條件下具有足夠的強(qiáng)度、塑性和韌性，具有良好的加工性能，用于制造-20 -253低溫下工作的焊接結(jié)構(gòu)，如貯存和運(yùn)輸各類液化氣體的容器等。 3.6.1 低溫鋼的分類、成分及性能 1. 低溫鋼的分類1）按使用溫度等級(jí)分類 分為-10-40、-50-90

32、、 -100-120和-196-273等級(jí)的低溫鋼。2）按合金含量和組織分類 分為低合金鐵素體低溫鋼、中 合金低溫鋼和高合金奧氏體低溫鋼。3）按有無(wú)Ni、Cr元素分類 分為無(wú)Ni、Cr低溫鋼和含Ni、Cr低溫鋼。4）按熱處理方法分類 分為非調(diào)質(zhì)低溫鋼和調(diào)質(zhì)低溫鋼。 圖3-38 低溫鋼類型及使用的溫度范圍 低溫鋼包括的鋼種很廣泛，從低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼、低合金高強(qiáng)鋼、低Ni鋼，一直到含Ni 9的高Ni鋼。 溫度-46的液化石油氣儲(chǔ)罐最初是采用2.25Ni鋼制作，后來(lái)采用調(diào)質(zhì)鋁鎮(zhèn)靜鋼；溫度-104的乙烯儲(chǔ)罐采用中壓半冷藏儲(chǔ)藏方式，儲(chǔ)罐最初采用低溫用低碳調(diào)質(zhì)鋼，隨后采用3.5Ni鋼制作；溫度-162的液化天

33、然氣儲(chǔ)罐采用9Ni鋼制作。 2. 低溫鋼的成分和組織 (1) 低合金低溫鋼（無(wú)Ni低溫鋼） 鋁鎮(zhèn)靜Mn-Si低溫鋼 先用Mn、Si脫氧，再用Al進(jìn)行強(qiáng)烈脫氧。為了提高韌性，從成分上采取降C和提高M(jìn)n/C比（Mn/C11）的措施。該鋼正火處理或淬火+回火處理可細(xì)化晶粒，提高低溫韌性，用于-40以上的結(jié)構(gòu)。 低合金F低溫鋼 在Mn-Si鋼基礎(chǔ)上，加入少量合金元素（如Nb、V、Ti、Al、Cu、RE等）得到的低溫鋼（s440MPa），組織為F+少量P。其中Mn、Ni以及能促使晶粒細(xì)化的微量元素有利于提高低溫韌性。為了保證良好的綜合力學(xué)性能和焊接性，要求低C和低S、P。這種鋼具有高的塑、韌性，用于-5

34、0以上的結(jié)構(gòu)，如Q345、09MnTiCuRE、06AlCuNbN等。 (2) 中合金低溫鋼（含Ni低溫鋼）合金元素總量5%10%，其組織與熱處理工藝有關(guān)。其中5Ni鋼、9Ni鋼是典型的中合金低溫鋼。 Ni是發(fā)展低溫鋼的重要元素。為了提高鋼的低溫性能，可加入Ni，形成含Ni的F低溫鋼，如1.5Ni鋼、2.5Ni鋼、3.5Ni鋼以及5Ni鋼等。在提高Ni的同時(shí)，應(yīng)降低C含量和限制S、P及N、H、O含量，防止產(chǎn)生時(shí)效脆性和回火脆性等。這類鋼的熱處理?xiàng)l件為正火、正火+回火和淬火+回火等。 5Ni和9Ni鋼的特點(diǎn)5Ni鋼通過(guò)化學(xué)成分和熱處理控制組織，在 -162 -196低溫下具有良好的韌性。若加入0

35、.25%Mo，可增加奧氏體量并使之穩(wěn)定化，可起到細(xì)化晶粒的作用。采用淬火、回火和回復(fù)退火的熱處理來(lái)控制組織，使5Ni鋼具有高強(qiáng)度、塑性和低溫韌性。9Ni鋼具有一定的回火脆性敏感性，并隨著P的增加而增大，應(yīng)嚴(yán)格控制9Ni鋼中的P含量。9Ni低溫鋼由于Ni高，具有很高的低溫韌性，用于-196，比奧氏體不銹鋼有更高的強(qiáng)度，適于制造貯存液化氣的大型容器，如球罐等。 3. 低溫鋼的力學(xué)性能這類鋼須具備的最重要的性能是抗低溫脆化。一些重要結(jié)構(gòu)上，為了防止意外事故的發(fā)生，還要求材料具有抗脆性裂紋擴(kuò)展的止裂性能，即一旦出現(xiàn)脆性破壞后可以停止繼續(xù)破壞。從安全角度考慮，希望低溫鋼的屈強(qiáng)比（s/b）不要太高，因?yàn)榍?/p>

36、強(qiáng)比是衡量低溫韌性的指標(biāo)之一。屈強(qiáng)比越大，表明塑性變形能力的儲(chǔ)備越小，在應(yīng)力集中部位的應(yīng)力再分配能力越低，從而易于促使脆性斷裂。 表3-39 常用低溫鋼的力學(xué)性能對(duì)于低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼，最低使用溫度下的V形缺口沖擊吸收功（縱向取樣）保證值規(guī)定為20.5J；對(duì)于屈強(qiáng)比較高的低溫鋼，要提高到34.5J；對(duì)屈強(qiáng)比更高的調(diào)質(zhì)鋼，提高到47J。無(wú)論是無(wú)Ni或含Ni的低溫鋼，在沖擊韌性上都可以滿足規(guī)定低溫下的使用要求，但是無(wú)Ni低溫鋼的屈強(qiáng)比不如含Ni低溫鋼的屈強(qiáng)比高。 對(duì)于有一定時(shí)效脆性和回火脆性的低溫鋼，須正確選擇加工方法和工藝參數(shù)，控制冷卷、冷壓及其他冷加工時(shí)的變形量，防止變形量過(guò)大造成低溫韌性下降。具有

37、一定回火脆性的鋼種，回火后低溫韌性明顯下降，如06AlCuNbN鋼經(jīng)550650回火后，在-100時(shí)的V形缺口沖擊吸收功從152J急劇下降到17.69.8J。應(yīng)合理地選擇回火溫度和回火時(shí)間。 3.6.2 低溫鋼的焊接性分析 1. 無(wú)Ni低溫鋼的焊接性特點(diǎn)不含Ni的F低溫鋼C含量0.06%0.20%，合金元素總量5%，Ceq 0.27%0.57%，焊接性良好。由于Ceq不高，淬硬傾向較小，室溫焊接不易形成冷裂紋；鋼中S、P較低，也不易產(chǎn)生熱裂紋。這類鋼用Al脫氧時(shí)形成了穩(wěn)定的AlN，阻止了接頭區(qū)脆化。F低溫鋼通過(guò)加入細(xì)化晶粒的元素（Ti、Al、Nb等）以及正火處理提高低溫韌性，韌性指標(biāo)能得到保證

38、。 無(wú)Ni低溫鋼焊接性分析時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題1）嚴(yán)格控制焊接熱輸入和層間溫度，使接頭不受過(guò)熱的影響，避免HAZ晶粒長(zhǎng)大和降低韌性。2）控制焊后熱處理溫度，避免產(chǎn)生回火脆性。板厚15mm時(shí)，焊后采用消除應(yīng)力熱處理。含有V、Ti、Nb、Cu、N的鋼種，當(dāng)消除應(yīng)力熱處理溫度處于回火脆性溫度區(qū)時(shí)會(huì)析出脆性相，使低溫韌性下降。3）含N的F低溫鋼對(duì)焊接熱循環(huán)敏感，對(duì)焊接應(yīng)力應(yīng)變循環(huán)也很敏感，接頭區(qū)會(huì)發(fā)生熱應(yīng)變脆化，使塑、韌性下降。熱應(yīng)變區(qū)的溫度范圍為200600。采用小的焊接熱輸入可以減小HAZ的熱塑性應(yīng)變量，有利于減輕熱應(yīng)變脆化。 焊接無(wú)Ni低溫鋼時(shí)，通常板厚25mm或焊接拘束度較大時(shí)，應(yīng)考慮預(yù)熱，以防止產(chǎn)

39、生焊接裂紋。預(yù)熱溫度過(guò)高會(huì)使HAZ晶粒長(zhǎng)大，在晶界處可能析出氧化物和碳化物而降低韌性，預(yù)熱溫度100150，最高不超過(guò)200。 2. 含Ni低溫鋼的焊接性特點(diǎn)含Ni低的2.5Ni和3.5Ni低溫鋼，Ni的加入提高了鋼的淬透性，但由于C含量低，冷裂紋傾向不嚴(yán)重，薄板焊接時(shí)不預(yù)熱，厚板焊接時(shí)需進(jìn)行100預(yù)熱。含Ni高的9Ni鋼，淬硬性很大，超過(guò)臨界點(diǎn)的焊接HAZ得到的是淬火組織。但由于C含量很低，并采用了奧氏體焊接材料，冷裂紋傾向并不大。 9Ni鋼焊接性分析時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題1）正確選擇焊接材料 9Ni鋼線脹系數(shù)大，選擇焊材時(shí)，須使焊縫與母材的線脹系數(shù)相近，以防止因線脹系數(shù)差異太大而引起焊接裂紋。2）

40、避免磁偏吹 9Ni鋼是一種強(qiáng)磁性材料，采用直流電源時(shí)易產(chǎn)生磁偏吹現(xiàn)象，影響焊接質(zhì)量。一般做法是焊前避免接觸磁場(chǎng)，選用適于交流電源焊接的焊條（如鎳基合金焊條）。3）控制焊接熱輸入和層間溫度，焊前不預(yù)熱 可避免接頭過(guò)熱和晶粒長(zhǎng)大，保證焊接接頭的低溫韌性。 焊接厚度2.5%以后，焊縫中會(huì)出現(xiàn)粗大的板條貝氏體或馬氏體，在這種情況下，C高焊縫韌性下降越明顯。為了改善3.5Ni鋼焊縫的韌性，除降低C、S、P、O等，應(yīng)對(duì)焊縫中Si、Mn加以限制。因Si、Mn高時(shí)形成條狀組織，韌性差。Si、Mn太低，會(huì)導(dǎo)致焊縫含氧量增加。在3.5Ni焊絲中加微量Ti可細(xì)化晶粒，改善焊縫的低溫韌性。當(dāng)焊縫Ni增加時(shí)，回火脆性也

41、會(huì)增加，加入少量Mo有利于減小回火脆性。采用奧氏體焊接材料時(shí)，熱裂紋傾向隨著焊縫中Ni含量提高而增大。熱裂紋主要產(chǎn)生在焊縫起始部和弧坑處。應(yīng)采取一些工藝措施防止弧坑裂紋，如收弧時(shí)要注意填滿弧坑等。焊接9Ni鋼時(shí)，為了保證接頭的低溫韌性，熱輸入控制在1035kJ/cm。焊接坡口兩側(cè)1020mm范圍的水、油、銹、氧化皮等須清理干凈。裝配好的工件應(yīng)及時(shí)焊接。焊接環(huán)境溫度不得在小于-5或-10溫度下施焊。雨天或天氣十分潮濕（相對(duì)濕度在90%以上），遇有強(qiáng)風(fēng)或風(fēng)速在10m/s以上時(shí)，不得現(xiàn)場(chǎng)施焊，除非采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，如升溫、防潮、防風(fēng)等。 低溫鋼焊接方法SMAW和TIG/MIG應(yīng)用較廣，SAW應(yīng)用受

42、到限制，一般不采用氣焊和ESW。為使焊接接頭具有良好的低溫韌性，焊接熱輸入不能過(guò)大。通常采用快速多道焊，并通過(guò)多層焊的再熱作用細(xì)化晶粒，如焊接06MnNbDR低溫鋼時(shí)，層間溫度不大于300。 1. 低溫鋼的焊條電弧焊（SMAW） 焊接工藝要點(diǎn)采用較小的焊接熱輸入，選用的焊條直徑一般不大于4mm。對(duì)于開(kāi)坡口的對(duì)接焊縫、丁字焊縫和角接焊縫，為獲得良好的熔透和背面成形，封底焊時(shí)應(yīng)選用小直徑焊條，一般不超過(guò)3.2mm。盡量用較小的焊接電流，以減小焊接熱輸入，保證接頭有足夠的低溫韌性。 表3-40 幾種常用低溫鋼焊接材料的選用 焊接b490MPa低溫鋼球罐時(shí)，焊條中Ni 1.72%、Mo 0.16%；焊

43、接b588MPa的低溫鋼所用的焊條中除了含Ni、Mo外，還含有少量的Cr。 低溫鋼SMAW橫焊、立焊、仰焊時(shí)，焊接電流應(yīng)比平焊時(shí)小10%。多層多道焊時(shí)，每一焊道采用快速不擺動(dòng)的操作方法。在坡口內(nèi)擦劃引弧，不允許工件表面有電弧擦傷。采用快速直線焊，避免采用慢速大幅度擺動(dòng)的操作方法。在橫焊、立焊、仰焊時(shí)，為保證良好的焊縫成形并與母材充分熔合，可作必要的擺動(dòng)，采用“之”字形運(yùn)條方法，控制坡口兩側(cè)停留的時(shí)間。收弧時(shí)要將熔池填滿，避免產(chǎn)生較深的弧坑。 表3-41 低溫鋼焊條電弧焊平焊時(shí)的焊接參數(shù) 2. 低溫鋼的埋弧焊（SAW） (1) 焊材（焊絲和焊劑）的選擇所用焊絲應(yīng)嚴(yán)格控制C、S、P含量。燒結(jié)焊劑+Mn-Mo或含Ni焊絲?；?C-Mn焊絲 + 堿性非熔煉焊劑，通過(guò)焊劑向焊縫過(guò)渡微量Ti、B合金元素，可細(xì)化鐵素體晶粒。 堿性焊劑焊縫的含氧量低，可得到高韌性的焊縫，以保證焊縫金屬的低溫韌性。也可采用中性熔煉焊劑 + 含Mo的C-Mn焊絲 或 堿性熔煉焊劑 + 含Ni焊絲。 對(duì)于2.5Ni鋼、3.5Ni鋼，選用Ni=2.5%焊絲和Ni=3.5%焊絲。9Ni鋼選用鎳基焊絲，如Ni-Cr-Nb-Ti、Ni-Cr-Mo-Nb、Ni-Fe-Cr-Mo等。低溫鋼埋弧焊常采用堿性焊劑或中性焊劑，以使焊縫金屬具有良好的低溫韌性。在保證焊縫低溫韌性的前提下，還要考慮強(qiáng)度要求。