丁永三 鲁立 朱红彬 徐建明 张禹 李克俭

摘要：通过试验研究分析了服役后的高温蒸汽管道中T23/TP316H异种金属焊接接头的微观组织、成分和氧化情况。结果表明，在540 ℃/17 MPa条件下服役10 万h后，TP316H钢侧虽会被氧化，但未发现明显的会导致接头早期失效的潜在危险因素;T23钢侧会出现沿焊缝/热影响区界面的氧化，并出现了沿界面的开裂。T23钢与镍基焊缝金属的界面氧化损伤与界面两侧热膨胀系数、高温蠕变强度差异及界面附近的硬度梯度耦合后，很可能诱发界面失效，增加接头早期失效风险。与此同时，T23钢侧未发现蠕变、碳迁移软区等常见的界面失效弱化因素，所以界面氧化损伤是T23/TP36H异种金属焊接接头的主要损伤模式。

关键词：异种金属焊接接头;高温服役;蠕变;氧化;硬度;化学成分

中图分类号：TG401      文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）03-0059-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.11

0    前言

铁素体类耐热钢和奥氏体不锈钢被广泛应用于火电站关键构件的制造[1-3]。对整个电站而言，不同位置服役温度不同，有较高蠕变强度和抗氧化性的奥氏体不锈钢常被用于高温段，如过热器、再热器管道，而成本较低的铁素体类耐热钢则被用于低温段，如锅炉、热交换器[4]。焊接是工程中连接两种金属最常用的工艺，故电站中存在大量用于连接奥氏体不锈钢和铁素体类耐热钢的异种金属焊接接头。制造这类接头通常使用镍基合金作为填充材料。焊接快速加热冷却导致的组织不均匀性和不同材料的性能差异会不可避免地弱化整个接头的服役性能，使其极易出现早期失效。……