孙 咸

（太原理工大学焊接材料研究所， 太原 030024）

0 前 言

为了获得与母材匹配的强度、 韧性等综合指标， 在焊接强度钢或耐热钢时， 通常希望焊缝组织为针状铁素体或以针状铁素体为主的混合组织， 力求避免在焊缝中出现马氏体组织，以防止马氏体引起的脆化、 硬化， 以及裂纹的发生。 但是， 对于T91/P91 耐热钢， 为了同时满足室温强度和韧性要求， 以及高温运行强度和蠕变强度要求， 工程上常用的焊接材料选用原则是 “成分匹配”， 即选用与母材成分基本相同的同类焊材。 然而， 采用等成分匹配时，焊缝金属的韧性偏低， 严重影响其使用性能。如果采用 “准成分匹配” 原则 （即焊缝中的Cr、 Mo、 V、 Nb 等 主 要 元 素 及 含 量 与 母 材 基本一致， 含C 量可稍低于母材， P、 S 等杂质元素应尽量控制在较低的水平， 并对所需元素进行量的调整和控制， 使Ni、 V、 N、 Nb、 Mn等元素含量达最佳组合状态）， 即可获得焊缝金属所需的和满意的综合性能。 工程实践及焊接冶金原理表明， 采用 “准成分匹配” 焊缝金属中的马氏体组织是不可避免的。 这就急需明确马氏体组织的特性及其对T91/P91 耐热钢焊接性， 尤其是对冷裂纹敏感性的影响。 目前有关于T91/P91 耐热钢的文献大多集中在焊接工艺和焊接性方面的研究， 涉及马氏体焊缝与冷裂纹关系的文献较少。 为此， 笔者以焊缝中马氏体形态为切入点， 以T91/P91 耐热钢的铁研试验结果为分析对象， 探讨马氏体焊缝对该钢冷裂纹敏感性的影响。 该项研究对推动T91/P91 耐热钢焊接材料的研发、 配套工艺的改进以及提升工程质量， 具有一定参考价值和实用意义。……