火力发电作为我国主要的发电方式，提高火力发电的工作压力和工作温度，可以大幅度提高能源利用率。而蒸汽发生器传热管是火电机组中的关键部位之一，保证蒸汽传热管在650℃高温环境中长期安全服役，是解决上述问题的关键。近年来，一种表面自发形成的Al2O3薄膜的新型耐热奥氏体不锈钢被成功研发。
火电机组装配过程中，由于部件尺寸的限制，不可避免要对传热管材实施焊接。目前关于此类新型耐热奥氏体不锈钢的研究多集中于基材的蠕变机理、高温氧化等力学性能方面，而焊接接头在高温运行过程中组织性能变化却鲜见报道。为此，有科研人员针对一种典型的新型耐热不锈钢（Cr18Ni30Mo2Al3Nb），研究其焊接接头经650℃长期时效后的组织演变及力学性能变化规律，该研究将对探索此类新型奥氏体耐热不锈钢的高温服役安全性提供一定的科学理论依据。
试验所用Cr18Ni30Mo2Al3Nb不锈钢由某钢管公司提供，其化学成分（质量分数，%）为：C0.0792、Cr17.8、Ni31.04、Mo1.9、Al2.5、Nb0.39、Si0.05、Cu0.05、N0.02、P0.007、S0.005、Fe余量，均在ASTM标准规定范围内。
焊接试样薄板尺寸300mm×100mm×2mm。由于是新型耐热不锈钢，其焊接填充材料采用母材，焊丝直径Φ2mm，试样经打磨、丙酮清洗和烘干后，用Magicwave3000逆变全数字化钨极氩弧焊机对Cr18Ni30Mo2Al3Nb耐热不锈钢薄板进行对接焊接。采用光学金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射分析等表征手段及力学性能试验，研究了该钢焊接接头在650℃时效100h、300h、500h后的显微组织、力学性能变化及拉伸断口的断裂形貌。结果表明：
（1）Cr18Ni30Mo2Al3Nb不锈钢分别经650℃时效100h、300h、500h后，焊接接头各区域的晶粒尺寸均无明显长大趋势，在高温条件下表现出较好的组织稳定性；合金焊接接头断口位置多为热影响区。
（2）随着时效时间的延长，接头各部位硬度值逐渐增加，时效300h后，各部位硬度趋于平稳；随着时效时间的延长，接头的抗拉强度不断增加、伸长率略微下降，时效500h后，Cr18Ni30Mo2Al3Nb不锈钢的抗拉强度和伸长率分别为633.5MPa和23%。（心远）


备注：数据仅供参考，不作为投资依据。