Vol25 No.1 刘征等：0Cr6Mnl3Ni10MoTi/lCr5Mo异质接头时效时熔合区增碳层的变化规律 ·53· 低Cr,Ni的情况下保证焊缝为稳定的奥氏体组 焊缝一侧迁移 织，添加的Mo,Ti是为了细化晶粒，而Mn是弱碳 (2)0Cr6MnI3Ni10MoTi/1Cr5Mo异质接头熔 化物形成元素，对碳迁移的影响不大，而强碳化 合区增碳层在时效初期(500℃时效50h)有一定 物形成元素C会对碳迁移产生很大影响.由于 宽度的增碳层出现，随时效时间延长逐渐变宽， C含量的显著降低减小了焊接熔合界面两侧碳 但随时效时间进一步延长增碳层达到最大值之 的化学势梯度，降低了C的活度系数，从而减轻 后又逐渐变窄并趋于消失(500℃时效200,700h), 和抑制了时效过程中C从母材一侧通过反应扩 这一增碳层随时效时间的变化规律与传统的 散越过熔合界面向奥氏体焊缝金属中的扩散、迁 A302/1Cr5Mo异质接头在时效过程中的变化规 移.另外，由于Cr含量发生变化，0Cr6Mnl3Ni- 律完全不同 1 OMoTi/1Cr5Mo异质接头时效过程中增碳层中部 参考文献 分碳化物的类型会不同于A302/1Cr5Mo异质接 1 Lundin C D.Dissimilar Metal weld-transition joints leter- 头增碳层中M,C。型碳化物 ature review [J1.Welding Research,1982(Suppl):58 前期研究结果表明，在时效初期，偏聚在熔 2雷月葆.炼油厂C5Mo工艺管线同质焊接接头与异 合界面处的C原子与靠近熔合界面Cr原子结合 质焊接接头的比较与选择).压力容器，1992,95)： 生成碳化物，由于0Cr6Mnl3Ni10MoTi焊丝Cr含 379 量低，因而在时效过程中形成M,C型碳化物.而 3 Pavlovsky J,Million B.Ciha K,et al.Carbon redistribution MC型碳化物在高温下不稳定，长期时效以后会 between an austenitic cladding and a ferritic steel for pres- 发生分解，分解出的C原子又向远离熔合界面的 sure vessels of a nuclear reactor [J].Materials Science and 奥氏体焊缝中扩散，使得熔合区增碳层在长期时 Engineering,1991,A149:105 4 Huang M L.Wang L.Carbon migration in 5Cr-0.5Mo 效后逐渐变窄并趋于消失，结果出现了OCr6Mn~ 21Cr-12Ni dissimilar metal welds [J].Metallurgical and l3Ni10MoTi/1Cr5Mo异质接头在时效过程中熔合 Materials Transaction,1998,A29:3037 区增碳层与时效时间呈现图4中实线的曲线 5王来，黄明亮.Cr5Mo/A302异质接头时效过程中的 关系 组织结构变化[).大连理T大学学报，1999,39(1)： 77 3结论 6何康生，曹雄夫.异种金属焊接M北京：机械工业 (1)0Cr6Mn13Ni10MoTi焊丝由于显著降低了 出版社，1986.85 强碳化物形成元素Cr的含量，因此使得0Cr6- 7陈伯蠡.焊接治金原理M.北京：清华大学出版社， Mnl3Ni1 OMoTi/1Cr5Mo异质接头熔合界面两侧 1991:261 8周振丰.金属熔焊原理及工.艺（下册）[M北京：机械 碳的化学势梯度随之减小，从而减轻和抑制了时 工业出版社，1981.228 效过程中C从母材一侧越过熔合界面向奥氏体 Changing Rule of Carbon-enriched Zones in Aging 0Cr6Mn13Ni10MoTi/1Cr5Mo Dissimilar Welded Joints LIU Zheng.WANG Ligang.WANG Lai Department of Materials Engineering.Dalian University of Technology,Dalian 116024.China ABSTRACT The microstructure of the fusion zone and the changing rule of the carbon-enriched zones in aging 0Cr6Mn13Nil0MoTi/1Cr5Mo dissimilar welded joints were studied by optical microscope and scanning electron microscope (SEM).It is found that the carbon-enriched zone,to a certain extent,initially forms in austenitic steel adjacent to the weld interface in the fusion zone.With increasing the aging time,the carbon-enriched zone gradually increases.After it reaches the maximum it begins to decrease and goes to disappear finally.The changing rule of carbon-enriched zone width is different from the past A302/1Cr5Mo dissimilar welded joints. KEY WORDS dissimilar welded joint;aging;carbon-enriched zone￾心】 ￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ 刘 征等 ￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 异 质接 头 时 效 时熔 合 区 增碳 层 的变 化 规 律 低 ￾￾， ￾ 的情 况 下 保 证 焊缝 为稳 定 的奥 氏体组 织 ， 添加 的 ￾￾，￾ 是 为 了细 化 晶粒 ， 而 ￾￾ 是 弱 碳 化 物 形 成元 素 ， 对 碳 迁 移 的影 响不 大 ， 而 强 碳 化 物 形 成 元 素 ￾ 会 对碳 迁 移 产 生 很 大影 响 ￾ 由于 ￾￾ 含 量 的显 著 降低 减 小 了焊 接熔 合界 面 两侧 碳 的化 学 势梯 度 ， 降低 了 ￾ 的 活度 系数 ， 从 而 减 轻 和抑 制 了时 效过 程 中 ￾ 从 母 材 一 侧通 过 反 应 扩 散越 过熔合 界 面 向奥 氏体焊缝 金 属 中的扩 散 、 迁 移 ￾ 另外 ， 由于 ￾￾ 含 量 发 生 变 化 ， ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 异 质接 头 时效过程 中增 碳层 中部 分碳 化 物 的类 型 会 不 同于 ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 异 质 接 头 增 碳 层 中 ￾￾ ￾ 。 型碳化 物 ￾ 前期 研究 结 果 表 明 ， 在 时 效 初 期 ， 偏 聚在 熔 合界 面处 的 ￾ 原 子 与 靠 近熔 合 界 面 ￾ 原 子 结合 生 成碳 化物 ， 由于 ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 焊 丝 ￾￾ 含 量 低 ， 因而在 时效过程 中形 成 ￾ ￾￾ 型碳 化物 ￾ 而 ￾ ￾￾型 碳化 物在 高温 下 不 稳定 ， 长期 时效 以 后 会 发 生 分解 ， 分解 出的 ￾原 子 又 向远 离熔合界 面 的 奥 氏体焊缝 中扩散 ， 使得熔合 区增 碳层 在 长期 时 效后 逐 渐 变 窄并趋 于 消失 ， 结 果 出现 了 ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾八￾￾￾￾ 异质 接头 在 时效 过程 中熔 合 区 增 碳 层 与 时 效 时 间 呈 现 图 ￾ 中 实 线 的 曲线 关 系 ￾ 焊 缝 一 侧迁 移 ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 异 质 接 头熔 合 区增 碳层 在 时 效初 期 ￾￾￾ ℃ 时 效 ￾ ￾ 有 一 定 宽度 的增 碳层 出现 ， 随 时效 时 间延 长 逐 渐 变 宽 ， 但 随 时 效 时 间进 一 步 延 长 增 碳 层 达 到 最 大值 之 后 又 逐 渐 变 窄并趋 于 消失 ￾￾￾℃ 时效 ￾￾ ， ￾￾￾￾ ， 这 一 增 碳 层 随 时 效 时 间 的 变 化 规 律 与 传 统 的 ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 异 质 接 头 在 时 效 过 程 中 的 变 化 规 律 完全 不 同 ￾ 参 考 文 献 ￾ 结 论 ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾焊丝 由于 显 著 降低 了 强碳 化 物形 成 元 素 ￾ 的 含 量 ， 因此 使得 ￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 异 质 接 头 熔 合 界 面 两 侧 碳 的化学 势梯 度 随之减小 ， 从 而减轻 和 抑 制 了时 效 过 程 中 ￾ 从母 材一 侧越 过 熔 合界 面 向奥 氏体 ￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 一￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾侣 ￾￾￾￾￾￾￾￾ 雷月 葆 ￾ 炼 油 厂 ￾￾￾￾ 工 艺 管线 同质 焊接 接头 与异 质焊 接接 头 的 比较 与选 择 ￾ ￾ 压力 容器 ， ￾￾￾ ， ￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ， ￾￾ ￾￾ ￾ ， ￾￾￾ ￾ ， ￾ ￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾一￾ · ￾￾￾ ￾￾￾￾￾一 ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 【￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾， ￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾￾￾￾ 王 来 ， 黄 明亮 ￾ ￾￾￾￾￾￾￾ 异质接 头 时 效过程 中的 组 织结构 变 化 ￾ ￾ 大 连 理丁 大学 学 报 ， ￾￾￾ ， ￾￾￾ ￾ ￾￾ 何康生 ， 曹雄 夫 ￾ 异 种金 属 焊接 ￾￾」 ￾ 北 京 ￾机械工业 出版 社 ， ￾￾￾￾ ￾ ￾￾ 陈伯鑫 ￾ 焊接冶金 原理 ￾￾￾ ￾ 北 京 ￾清华大 学 出版社 ， ￾￾￾￾￾￾￾￾ 周振 丰 ￾ 金 属 熔 焊原 理 及 工 艺 ￾下 册￾￾￾￾ ￾ 北 京 ￾机械 工 业 出版社 ， ￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾一 ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾七￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾， 环乙理刀￾ ￾￾￾￾￾， 洲刃￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 、 ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾巧￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾一￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾一 ￾丽 ￾￾￾￾￾￾￾￾， ￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾， ￾￾￾ ￾￾ ￾￾一￾而 ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾ ￾￾一￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾一 ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾