中匹配焊材焊接马氏体耐热钢与珠光体耐热钢的焊接性分析

通过斜Y形坡口裂纹试验、插销试验测试了马氏体耐热钢10Cr9Mo1VNbN与珠光体耐热钢12Cr2Mo焊接的冷裂纹倾向,分析了临界断裂应力的变化趋势、判据及相应的断口特征。结果表明:采用R507焊条进行斜Y形坡口裂纹试验,在室温和预热100℃焊接异种钢10Cr9Mo1VNbN与12Cr2Mo时,表面裂纹率、断面裂纹率和根部裂纹率均为100%,冷裂纹倾向较大;预热温度达150℃时,裂纹率为零。随着预热温度的提高,插销试验的临界断裂应力不断增大,在室温和100℃下插销试验的临界断裂应力较小,异种钢10Cr9Mo1VNbN与12Cr2Mo的冷裂纹倾向较大,预热150℃时,临界断裂应力明显提高,高达593.78 MPa,高于缺口试样拉伸屈服强度588 MPa,断口由解理、准解理特征转变为细小韧窝形貌。由此判断缺口试样屈服强度可作为临界断裂应力判据,而考虑三维应力的作用,推荐采用R507焊条焊接10Cr9Mo1VNbN与12Cr2Mo异种钢的预热温度为200℃。