高温下焊接头的组织变化

碳钢和低合金耐热钢焊接构件在高温下长期工作时，由于组织不稳定，会导致性能改变。碳钢和碳锰钢在高温下长期运行后，最容易发生珠光体球化和石墨化，在焊接热影响区还会产生魏氏组织。

（1)珠光体球化

所谓珠光体球化就是片状珠光体中的渗碳体（Fe,C)有自行转化为球状并聚集成大球团的趋势。面铁素体中析出的碳化物也同时聚集长大，在晶界处尤为明显。

钢中碳化物形态及分布情况对热强性有较大的影响，一般说来，片状碳化物的热强性较高。

球状碳化物，特别是聚集成大块的碳化物，会使钢的热强性明显下降。

碳钢最易球化，而钼钢、铬钼钢则较碳钢稳定，但铬钼钢如运行不当（如超温等），也会发生珠光体球化。l2CrlMoV钢180℃时的管子爆破试验表明，中度球化对持久强度影响不大，但完全球化将使持久强度降低1/3。球化组织可通过正火处理恢复成原先的片状组织。

（2）石墨化

石墨化是比球化更为严重和有害的组织变化现象。产生石墨化的原因主要是渗碳体在高温下的自行分解：Fe,C→3Fe+C(石墨）。石易通常沿晶析出，呈链状分布，由于石墨的强度非常低，在钢中可视为空洞或裂纹。譬如，某电厂管道在505℃下工作5年半后，在距焊缝金属约3-4mm处沿整个横截面突然断裂，原因即在于石墨化。

为避免石墨化的产生，往往在钢中加入与碳有较强结合力的元素，如铬、钒等。一般说来，0.5%钼钢有较大的石墨化倾向，所以这种钢已由Cr-Mo钢来代替。

（3）魏氏组织

魏氏组织在焊接头热影响区产生的原因是由于过热，魏氏组织对室温强度影响较小，却能提高高温强度，但塑性有所降低。魏氏组织的最大不利之处在于冲击韧度太低，旺旺会引起接头的脆性断裂。