什麼是耐熱鋼？

耐熱鋼是指鋼在高溫條件下既具有熱穩定性，又具有熱強性的鋼材。

• 熱穩定性：指鋼材在高溫條件下能保持化學穩定性（耐腐蝕、不氧化）。
• 熱強性：指鋼材在高溫條件下具有足夠的強度。

而其中耐熱性主要藉由鉻、鉬、釩、鈦、鈮等合金元素來維持，因此我們可以在焊接材料的選擇上，根據母材的合金元素含量來確定。而耐熱鋼較常應用在石油、石化工業裝置中，我們能夠經常接觸到的多為合金含量較低的珠光體耐熱鋼，如：15CrMo，1Cr5Mo等。

耐熱鋼的焊接性 

鉻和鉬是珠光體耐熱鋼的主要合金元素，他們顯著提高金屬的高溫強度和高溫抗氧化性，但它們同時會使金屬的焊接性能變差，在焊縫和熱影響區具有淬應效應，焊後在空氣中冷卻易產生硬而脆的馬氏體組織，不僅影響焊接接頭的機械性能，更會產生很大的內應力，從而產生冷裂傾向。因此耐熱鋼焊接時的主要問題就是「裂紋」，而形成裂紋的三要素是：組織、應力和焊縫中的含氫量，因此制定合理的焊接工藝尤為重要。 

耐熱鋼的焊接技術應用

焊接接頭的工藝應用

接頭的加工通常用火焰或者等離子切割工藝，必要時切割也要預熱，打磨乾淨後做PT檢驗，去除坡口上的裂紋。通常會選用V型接頭，坡口角度為60°，從防止裂紋的角度考慮，坡口角度大些較能防止裂紋，但同時會增加焊接量。而在焊接前更應在接頭內處兩側打磨乾淨，去除油污、鐵銹及水分等汙物（去氫、防止氣孔）。

避免使用夾具及卡具

在耐熱鋼焊接下，相對不能強制組對。由於鉻鉬耐熱鋼裂紋傾向較大，故在焊接時焊縫的拘束度不能過大，以免造成過大的剛度，特別在厚板焊接時，妨礙焊縫自由收縮的拉筋、夾具和卡具等應儘量避免使用。

焊接方法的選用 

耐熱鋼焊接常以鎢極氬弧焊打底，後以電焊焊、CO2焊接或潛弧焊等來填充蓋面。

焊接材料的選擇及注意事項 

選配焊接材料的原則，焊縫金屬的合金成分與強度性能基本上要與母材相應指標一致或者應達到產品技術條件提出的最低性能指標。而且為了降低氫含量應先用低氫型鹼性焊條，焊條或者焊劑應按規定工藝烘乾，隨用隨取，要裝在焊條保溫桶中隨用隨取，焊條保溫桶內不得超過4個小時，否則應重新烘乾，烘乾次數不得超過三次，這在具體施工過程中都有詳細的規定。鉻鉬耐熱鋼手弧焊時，也可選用奧氏體不銹鋼焊條，如A307焊條，但焊前仍需要預熱，這種方法適用於焊件焊後不能熱處理的情況。

焊前預熱 

預熱是焊接珠光體耐熱鋼焊接冷裂紋和消除應力的重要步驟，為了確保焊接品質，不論是點焊或焊接過程中，都應預熱並保持一定的溫度範圍。預熱溫度並非越高越好，必須嚴格執行焊接工藝要求。 

焊後緩冷 

焊後緩冷是焊接鉻鉬耐熱鋼必須嚴格遵循的原則，即使炎熱的夏季也必須做到這一點，一般焊後立即用石棉布覆蓋焊縫及近縫區，小的焊件可置於石棉布中緩冷。

焊後熱處理 

焊後應立即進行熱處理，其目的是為了防止延遲裂紋的產生，消除應力和改善組織。

※厚板宜採用多層焊，層間溫度不低於預熱溫度，焊接時應一次焊完，最好不要中斷。如需層間暫停，應採取熱保溫緩冷措施，再焊之前還需採取相同的預熱措施。 

耐熱鋼的焊接因為成本更高，技術要求及背景知識的需求較高，因此在操作上需更嚴格地遵守焊接程序，以避免焊接瑕疵的產生。預熱、保溫、焊後熱處理皆是耐熱鋼焊接的必要工藝措施，三者同等重要，不可忽視。