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在珠光体耐热钢焊接过程中,主要应考虑焊缝的化学成分与母材相匹配,并防止冷裂纹的产生。原因如下: - **化学成分匹配的重要性**:珠光体耐热钢(如15CrMo、12Cr1MoV等)含有铬、钼等合金元素,这些元素赋予钢材高温强度、抗氧化性和耐热性。焊接时,焊缝金属的化学成分必须与母材相近,以确保焊缝在高温服役条件下具有与母材一致的性能(如抗蠕变性和组织稳定性)。如果化学成分不匹配,焊缝可能无法满足高温使用要求,导致早期失效。 - **防止冷裂纹的必要性**:珠光体耐热钢的碳当量较高,且对氢脆敏感,焊接时极易产生冷裂纹(氢致延迟裂纹)。冷裂纹通常在焊接后冷却过程中或延迟一段时间后出现,主要原因是扩散氢的聚集、残余应力和淬硬组织。焊接过程中必须采取控制措施,如使用低氢焊条、预热(150-300℃)、后热及缓冷,以减少氢含量和残余应力,从而防止冷裂纹。 ### 选项分析: - **A选项(焊缝强度与母材相当并防止热裂纹)**:强度匹配虽重要,但珠光体耐热钢的高温性能更依赖于化学成分而非单纯强度。热裂纹(如凝固裂纹)在珠光体钢中较少见,因为其合金含量较低,热裂纹风险较小,因此这不是主要考虑。 - **B选项(焊缝强度与母材相当并防止冷裂纹)**:防止冷裂纹正确,但忽略了化学成分匹配的关键性。仅强调强度相当不足以保证高温性能,可能导致焊缝在长期高温服役中失效。 - **C选项(焊缝化学成分和母材相当并防止热裂纹)**:化学成分匹配正确,但热裂纹不是珠光体耐热钢焊接的主要问题;冷裂纹才是主要风险。 - **D选项(焊缝化学成分和母材相当并防止冷裂纹)**:该选项正确涵盖了珠光体耐热钢焊接的核心要求:化学成分匹配确保高温性能,防止冷裂纹确保焊接接头完整性。 ### 结论: 正确选项是**D**。在焊接实践中,应选用与母材成分匹配的焊材(如AWS E8018-B2焊条),并严格控制焊接工艺参数(预热、层间温度、后热等)以预防冷裂纹。 **参考文献**:焊接工程标准(如ASME Section IX、AWS D1.1)和耐热钢焊接指南均强调化学成分匹配和冷裂纹控制是珠光体耐热钢焊接的关键。【参考解析】
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