孫咸

摘要：探討了工程應用中HR3C鋼焊接材料的選用原則。結果表明，在工程條件下，HR3C鋼使用的焊接材料多為“異質焊縫”型。選用優(yōu)質、合適的焊接材料和優(yōu)化的焊接工藝，是控制和改善該鋼焊接性的重要技術手段。所謂異質焊縫的“組織匹配”原則，即采用Ni-Cr-Co-Mo合金系的鎳基奧氏體焊縫，保證接頭獲得滿意的綜合使用性能（含高溫性能）和焊接性。工程上實用的工藝方法為GTAW，典型焊接材料的綜合性能指標優(yōu)勢明顯。

關鍵詞：焊接材料;HR3C奧氏體耐熱鋼;選用原則;工程應用;異質焊縫

中圖分類號：TG422;TG457.1 文獻標志碼：A 文章編號：1001-2303（2020）04-0013-11

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.02

0 ??前言

HR3C奧氏體耐熱鋼已成功應用于超超臨界火電鍋爐機組中運行溫度高于620 ℃的過熱器、再熱器裝置。雖然說現(xiàn)有的焊接材料和配套工藝基本能夠滿足制造要求，但這并不意味著在所有情況下焊接接頭都能獲得滿意的焊接性。在一些情況下，焊接熱裂紋敏感性、接頭的應力腐蝕裂紋敏感性以及接頭的時效脆化傾向等問題在施工過程中時有發(fā)生。另一方面，鑒于過熱器、再熱器HR3C鋼管接頭工況條件的惡劣性，要求具有足夠的高溫持久強度、蠕變強度、抗煙氣腐蝕性能以及抗蒸汽的氧化性能等性能，致使該鋼焊接材料的選用原則與眾不同。具有鎳基奧氏體焊縫的焊接材料已在工程上被普遍采用，但作為異質焊縫的“組織匹配”焊接材料選用原則，則往往被忽略而未被強調。在有關HR3C鋼焊接的文獻中，涉及焊接材料選用原則的內(nèi)容往往一帶而過，專題性探討的文獻較為罕見。為此，論文從HR3C鋼焊接工程應用入手，將焊接材料選擇與該鋼的焊接性、焊接材料種類、工藝方法相聯(lián)系，著力探討其選用原則。該項工作對推動HR3C鋼焊接材料的開發(fā)、配套工藝的銳意改進，以及工程質量的提升，具有參考價值和實用意義。

1 HR3C鋼的焊接材料及焊接性

1.1 HR3C鋼焊接工程應用實例

（1）實例1，HR3C超級不銹鋼焊接工藝試驗研究及應用[1]。某1 000 MW超超臨界火電機組鍋爐的一級過熱器和二級過熱器上，共有HR3C鋼焊口198只，其中一級過熱器66只，規(guī)格為φ48 mm×9.5 mm，二級過熱器132只，規(guī)格為φ60 mm×4.2 mm。管接頭為65° V形坡口對接接頭，如圖1所示。承建方安徽電力建設第二工程公司采用φ2.4 mm 的ERCrNi-3鎳基焊絲，執(zhí)行表1中實例1所示焊接工藝要點的同時，特別強調層間溫度和焊接工藝參數(shù)的嚴格控制、管內(nèi)背面焊縫保護效果，以及焊接施工注意事項等。焊口順利通過外觀檢査和射線探傷檢測，焊接質量100%合格。

截至機組整套啟動前，焊接接頭經(jīng)過長達5 000 h左右的常溫時效，以及2011年5月機組投入運行以來約3 000 h的高溫時效，預判該批焊接接頭的各項性能已經(jīng)達到了穩(wěn)定狀態(tài)。在機組的例行檢修過程中，一級過熱器和二級過熱器的HR3C鋼焊接接頭尚未發(fā)現(xiàn)任何質量問題。直至目前，該機組運行正常穩(wěn)定。

（2）實例2，SA213-TP310HCbN鋼采用鎳基焊絲ERNiCrCoMo-1焊接工藝探討[2]。河南許昌禹龍發(fā)電廠二期2×660 MW超超臨界機組3#爐安裝工程中，末級過熱器、末級再熱器出口過渡段管屏材質為HR3C鋼，鋼管規(guī)格為 φ47.6 mm×9 mm、φ41.3 mm×8 mm、φ57.2 mm×5 mm、φ63.5 mm×7.3 mm。管接頭為對接接頭，60°～70° V形坡口（見圖1），共有1 546個焊接焊口?，F(xiàn)場焊縫位置為橫焊位置。參建方青海火電工程公司針對施工中的難點，執(zhí)行表1中實例2所示焊接工藝要點的同時，從坡口制備、管口封堵、充氬、焊接等各方面采取了有效的工藝措施，使施工過程始終處于安全、穩(wěn)定、高效、優(yōu)質的可控狀態(tài)。既確保了焊縫根部充氬保護效果，防止了根部氧化現(xiàn)象，又消除了焊鏠根部接頭的內(nèi)凹缺陷，保證了根部接頭成形良好。接頭經(jīng)100%RT檢測，一次合格率達98.6%。

（3）實例3，HR3C鋼管焊接試件高溫蠕變斷裂試驗[3]。國外某公司執(zhí)行表1中實例3所示的焊接工藝要點，對1G位置φ38 mm×6.3 mm鋼管GTAW焊接試件進行650 ℃、700 ℃和750 ℃、105 h蠕變斷裂試驗。HR3C鋼的管材和焊件的蠕變試驗比較如圖2所示。圖中母材用深色符號，焊接接頭用淺色符號，仍在運行的應力斷裂試驗用箭頭標記。實線表示兩種鋼及其焊件的平均蠕變斷裂強度，虛線則對應于-20%的公差下限。650 ℃、700 ℃、750 ℃三種溫度下的母材和焊件的試驗數(shù)據(jù)均落在實線上或其附近，表明了被測管及其焊接接頭的良好抗蠕變性。然而，從圖3中可以看出，隨Larson-Miller參數(shù)PLM的增大，試件的斷面收縮率明顯下降。表明高溫下蠕變試驗管子或接頭中有脆性σ相析出，不僅降低其蠕變強度，而且耗盡其塑性而脆化。

（4）實例4，HR3C鋼采用Thermanit 617和YT-HR3C焊絲焊接接頭高溫短時強度性能試驗[4]。與HR3C鋼相配套的YT-HR3C焊材由日本日鐵住友溶接工業(yè)株式會社生產(chǎn)，不但價格昂貴而且市場無貨，給工程安裝焊接施工造成了很大的影響。為了選用合適的焊材來替代YT-HR3C焊材，上海電力建設有限責任公司在焊接工藝評定的基礎上，執(zhí)行表1中實例4所示焊接工藝要點，對兩種焊絲（YT-HR3C和Thermanit 617）焊接接頭試件進行了高溫（550 ℃、600 ℃、625 ℃、650 ℃）短時強度對比試驗。結果表明，鎳基合金焊材Thermanit 617焊接的接頭高溫短時強度高于YT-HR3C焊材的，而且前者試件拉伸斷口均位于母材區(qū)，而后者則斷在焊縫上。為該鋼焊接工藝評定及工程上合理選用鎳基合金焊絲，提供了必要的試驗數(shù)據(jù)。

工程實例中焊材成分、焊縫組織及力學性能如表2所示?？梢钥闯?，典型工程案例所使用焊接材料主要分為兩大類：一類是同質焊縫焊絲如YT-HR3C，另一類（其余的）是異質焊縫焊絲。焊絲的合金系統(tǒng)，前者為Cr-Ni系，后者為Ni-Cr-Nb或Ni-Cr-Mo-Nb、Ni-Cr-Co-Mo。從焊縫組織看，前者為“成分匹配”型與母材同質的奧氏體組織，而后者為“組織匹配”型的與母材異質的鎳基奧氏體組織。焊縫金屬的熱膨脹系數(shù)接近母材金屬[5]。從接頭的強度匹配類型看，理應均屬于等強或高強匹配焊縫（對照表3、表5綜合分析），接頭的使用安全性應當是滿意的。但是，實例4的試驗結果卻是，鎳基合金焊材Thermanit 617焊接接頭的高溫短時強度高于YT-HR3C焊材的，而且前者試件拉伸斷口均位于母材區(qū)，而后者則斷在焊縫上。表明Thermanit 617焊絲接頭的綜合性能優(yōu)于YT-HR3C焊絲的。

1.2 HR3C鋼及其焊接性分析

HR3C鋼是在25-20（AISI310）鋼的基礎上， 采用合金化冶金技術以及真空感應熔煉、鍛造、冷軋和在1 200 ℃保溫30 min的固溶處理等工藝，開發(fā)出的新型奧氏體耐熱鋼。從化學成分上看（見表3），該鋼是通過限制含C量，并復合添加0.20%～0.60%的強碳氮化物形成元素Nb和0.15%～0.35%的N，利用析出彌散分布微細的Nb的金屬間化合物NbCrN和Nb的碳、氮化合物以及M23C6碳化物對25-20鋼進行強化的。該鋼的主要冶金原理如表4所示。從性能上看（見表5），該鋼室溫下力學性能指標，如抗拉強度和屈服強度分別為750 MPa和373 MPa，斷后伸長率45%，完全符合標準要求。在高溫性能方面，由于長期時效過程中細小的金屬間相NbCrN和M23C6相彌散析出，且NbCrN相的長大速度非常緩慢（具有良好的組織穩(wěn)定性），起到良好的強化作用，而出現(xiàn)有害σ相和Cr2N相的幾率很小，因此HR3C鋼具有較高的高溫蠕變斷裂強度和較高的許用應力[8]。同時，由于該鋼中Cr含量提高至25%及以上，Cr極易在材料表面與氧結合形成Cr2O3氧化膜，阻止鋼繼續(xù)氧化，因此鋼具有更優(yōu)良的抗高溫水蒸汽腐蝕性能和抗高溫煙氣腐蝕性能。鑒于HR3C鋼優(yōu)良的蠕變斷裂強度和更優(yōu)良的抗蒸汽和煙氣的氧化性能，非常適合用于蒸汽參數(shù)為621 ℃、31 MPa的超超臨界鍋爐的過熱器和再熱器部件的末級管道中。該鋼的供貨狀態(tài)為固溶處理（1 200 ℃保溫30 min）（見表6），顯微組織是奧氏體基體+細小彌散分布的析出相（M23C6、NbCrN等）（見圖4[7]）。

雖然通過控制焊接工藝，可以獲得良好高溫持久性能的HR3C鋼焊接接頭，因此文獻[8]認為HR3C鋼具有良好的焊接性。但是這并不意味著在所有的情況下都能獲得滿意的接頭性能。研究表明，該鋼焊接性的主要問題是：

（1）熱裂紋敏感性。具有純奧氏體顯微組織，形成焊接熱裂紋的傾向較大。這些熱裂紋包括焊縫金屬中的結晶裂紋、焊接熱影響區(qū)過熱區(qū)或多層焊中后道焊在前道焊的熱影響區(qū)中產(chǎn)生的高溫液化裂紋，以及在熱影響區(qū)過熱區(qū)由于塑性不足在應力作用下形成高溫脆性裂紋。這取決于母材和填充金屬成分雜質含量，特別是硫和磷含量。雖然由于焊縫和母材中的硫、磷等雜質含量較低，形成焊接熱裂紋傾向并不是很大，但結晶裂紋特別容易在焊縫收弧部分和弧坑處發(fā)生。

（2）接頭的應力腐蝕裂紋敏感性。在燃煤電站條件下，發(fā)生應力腐蝕而引起的破壞事故時有所聞。Cr-Ni奧氏體鋼最容易發(fā)生應力腐蝕的溫度范圍是50～300 ℃，在接頭焊接以后到鍋爐升溫運行這段時間，焊接接頭容易發(fā)生應力腐蝕裂紋。文獻[9]研究了HR3C鋼焊接接頭的應力腐蝕行為。結果表明，NaCl溶液中的HR3C鋼焊接接頭應力腐蝕行為顯著增大，說明Cl-對接頭的應力腐蝕敏感性有較大的影響，而在酸性介質中接頭應力腐蝕敏感性略大于弱堿性介質中的。

（3）接頭的時效脆化傾向。用HR3C鋼制成的鍋爐過熱器和再熱器部件，其運行溫度可能高達650 ℃或者以上。該運行溫度恰好處于奧氏體鋼金屬間相如σ相的析出溫度區(qū)。在接頭中出現(xiàn)少量σ相就會使其韌性和塑性急劇下降。在長期高溫運行的HR3C鋼管接頭中，σ相的析出嚴重劣化蠕變強度或導致Ⅲ型裂紋，加速關鍵部件早期失效。文獻[3]研究了HR3C鋼焊接接頭高溫蠕變斷裂行為，結果表明，試樣經(jīng)歷高溫蠕變，HAZ粗晶區(qū)出現(xiàn)了網(wǎng)狀分布的σ相，接頭的蠕變斷裂強度明顯下降。蠕變試件斷裂裂紋啟裂于熔合線并沿HAZ粗晶區(qū)擴展，與該區(qū)出現(xiàn)網(wǎng)狀分布的σ相組織特征存在良好的對應關系。

綜上，HR3C鋼焊接性的主要問題是焊接接頭的熱裂紋敏感性，以及接頭的應力腐蝕裂紋敏感性。同時也不可忽視接頭的時效脆化傾向。選用優(yōu)質、合適的焊接材料和優(yōu)化的焊接工藝，是控制和改善該鋼焊接性的重要技術手段。

2 HR3C鋼焊接材料的選用原則

為了獲得與母材相當?shù)某亍⑻貏e是高溫性能，包括顯微組織的高溫時效穩(wěn)定性、高溫蠕變強度和蠕變塑性，以及抗高溫氧化和腐蝕性能，特別是在電站超超臨界機組應用情況下的煤灰腐蝕性能等重要性能，HR3C鋼焊接材料的選用在工程上現(xiàn)有兩種選用原則：焊縫的“成分匹配”選用原則與焊縫的“組織匹配”選用原則。所謂焊縫的成分匹配原則，即選用與母材成分基本相同的同類焊接材料，如選用日本住友開發(fā)的YT-HR3C專用焊絲（成分見表7）。該焊絲中將Cr的含量提高到27.0%（比母材平均值提高了約2%的含量），為的是保證焊縫中足夠的Cr含量使其具有高的抗蒸汽和煙氣氧化性能;同時新增加了2.94%的Cu和0.91%的Mo。2.94%Cu的加入，可以起到穩(wěn)定奧氏體相的作用，同時主要作用是在運行過程中析出彌散細小的富銅相，以達到提高焊縫高溫強度的目的。0.91%Mo的加入，也是為了提高焊縫的高溫強度和組織穩(wěn)定性等。其他的元素含量，如C、Ni、Nb、N、Si、Mn與母材中的含量比較接近。不難看出，所謂的成分匹配，也并非與母材成分完全一致，而是要考慮焊接電弧中合金元素的過渡燒損，以及合金化需要等因素的影響。實際上YT-HR3C焊絲采用的是“準成分匹配”原則。該焊絲存在的主要問題是：①焊縫金屬的凝固模式為從液態(tài)直接形成全奧氏體組織，即L→L+A→A。該凝固模式具有很強的焊縫凝固裂紋和熱影響區(qū)液化裂紋傾向，給實際施工工藝和焊接質量控制帶來較大的難度。②等成分匹配焊絲YT-HR3C制造難度較大、成材率低、交貨期長、貨源不暢、價格畸形。此外，YT-HR3C焊絲的高溫短時強度低于Thermanit 617（ERNiCrCoMo-1）焊絲的，而且前者試件的拉伸斷口均位于焊縫上，而后者的拉伸斷口則位于母材區(qū)[4]。表明Thermanit 617（ERNiCrCoMo-1）焊絲的匹配性能優(yōu)于YT-HR3C焊絲。

焊縫的“組織匹配”原則，是指采用與HR3C母材微觀組織相同焊接材料的匹配方式。具體而言，就是采用具有純奧氏體組織的鎳基焊縫填充金屬材料。實質上它是一種異質焊縫焊接材料（與母材非同質）。現(xiàn)有三種可供選用的奧氏體鎳基焊接材料（見表8）。

（1）ERNiCr-3焊絲。該焊絲雖然對母材成分稀釋不敏感，具有較好的焊接工藝性、抗熱裂性;良好的常溫力學性能;269～900 ℃以上服役良好的組織穩(wěn)定性;以及在各種溫度下熱膨脹系數(shù)與母材接近等優(yōu)點。但是焊縫的高溫蠕變強度不夠，蠕變斷裂強度低于母材的平均值，達不到母材平均值的80%（見圖5[5]），而且抗硫化性能也很差。

（2）ERNiCrMo-3焊絲。該焊絲雖然具有較好的焊接工藝性、抗熱裂性等優(yōu)點。但是焊縫的抗硫化性能較差;在長期高溫時效后焊縫出現(xiàn)較強的析出脆化趨勢;焊縫的使用溫度上限為540 ℃，不能完全滿足使用溫度超過680 ℃的HR3C鋼的要求。

（3）ERNiCrCoMo-1焊絲。該焊絲不僅具有較好的焊接工藝性、抗熱裂性、優(yōu)良的常溫力學性能、比ERNiCrMo-3更好的高溫性能;而且焊縫的使用溫度上限高達980 ℃，遠高于HR3C鋼的680 ℃。從表8中可以看出，該焊絲中的C含量與母材相似，Ni含量為55%，Cr含量為22%;新加了12%的Co、9%的Mo和適量的Al。由于這些元素的作用，在高溫服役條件下，具有優(yōu)良的抗高溫氧化和硫化能力。其中Co和Mo的固溶強化加上細小碳化物的析出，以及在650 ℃左右時效時析出的一次γ相，大大提高了顯微組織的穩(wěn)定性和蠕變強度。在540～625 ℃之間，ERNiCrCoMo-1焊絲的許用應力高于Super 304H，但稍低于HR3C鋼;溫度高于625 ℃后，許用應力明顯高于Super 304H和HR3C鋼（見圖6[5]）。

幾種相關合金熱膨脹系數(shù)與溫度變化的關系比較見圖7[5]。在100～6 800 ℃溫度區(qū)間，ERNiCrCoMo-1焊絲合金的熱膨脹系數(shù)隨溫度的變化與HR3C鋼比較接近，致使焊絲焊接接頭中的焊接殘余應力較小，有利于接頭抗裂性的提升。

ERNiCrCoMo-1焊絲焊縫的蠕變性能與ERNiCr-3焊縫和HR3C母材的比較如圖8所示[5]。可以看出，ERNiCrCoMo-1焊絲的蠕變性能，在L-M參數(shù)較低時，處于HR3C鋼平均值和平均值+20%之間的80%附近;在L-M參數(shù)較高時，處于超過HR3C母材平均強度+20%的水平?？梢?，該焊絲具有良好的高溫蠕變性能。

綜上所述，對于準成分匹配焊絲YT-HR3C，由于具有很強的凝固裂紋和液化裂紋傾向，以及生產(chǎn)技術、價格等方面的原因，不適合HR3C鋼的焊接生產(chǎn)。對于組織匹配的三種純奧氏體Ni基焊絲，前兩種（ER NiCr-3和ER NiCrMo-3）或者因高溫蠕變強度不夠，低于母材的平均值，達不到母材平均值的80%，而且抗硫化性能也很差;或者因焊絲的抗硫化性能較差;在長期高溫時效后出現(xiàn)較強的析出脆化趨勢;焊縫的容許使用溫度不能完全滿足HR3C鋼的要求等原因，都不太適合HR3C鋼的焊接生產(chǎn)。對于ERNiCrCoMo-1焊絲，由于具有較好的焊接工藝性、抗熱裂性、優(yōu)良的常溫力學性能、比ERNiCrMo-3更好的高溫性能;焊縫的使用溫度上限高達980 ℃，遠高于HR3C鋼的680 ℃等優(yōu)點;已被明確推薦為HR3C鋼的首選焊接材料，采用該焊絲焊接的電站機組已經(jīng)投入實際運行[5]。

3 HR3C鋼典型焊材及工藝方法

焊接材料的種類取決于工藝方法，而工藝方法又取決于產(chǎn)品結構特點、焊縫位置、接頭形式及使用條件等。工程上HR3C奧氏體耐熱鋼管的常用焊接方法是GTAW。兩種焊接方法（GTAW和SMAW）國外典型焊接材料的化學成分及力學性能如表9所示。由于同屬于AWS標準（焊絲A5.14，焊條A5.11），所以焊接材料的合金系統(tǒng)均為Ni-Cr-CO-Mo。從焊縫強度和焊接性，以及抑制σ相形成考慮，焊縫的含C量被限定在0.05%～0.15%之內(nèi)，多數(shù)實測值為0.06%～0.07%。脫氧方式為Si-Mn或加Al、Ti聯(lián)合脫氧。焊接材料熔敷金屬的力學性能均在標準規(guī)定范圍之內(nèi)。與母材HR3C鋼的抗拉強度相比，所用焊接材料的抗拉強度都等于或大于母材的（見表7～表9），屬于等強或高強匹配焊縫焊接材料。這與工程應用或工藝評定報告中的、接頭拉伸試件斷裂部位位于母材區(qū)的結果是相一致的。

采用表8所列焊接材料的GTAW焊接方法，雖然可以獲得滿意的焊接接頭性能，然而不足之處是焊接時必須在管內(nèi)充氬對接頭根部焊道進行保護，以免被氧化影響使用性能。這種管內(nèi)充氬輔助工藝消耗時間、增加成本、影響效率。為此，文獻[5]提及采用SMAW焊接方法及配套焊接材料（見表10），利用焊條藥皮的熔化冶金作用，可在焊根反面自動形成渣層保護，以免除管內(nèi)充氬保護工序，節(jié)約成本、提高效率?？墒荢MAW焊接方法的熱輸入可能比GTAW大一些，是否會影響接頭的使用性能，尚需工藝評定后確定，目前尚未查到工程應用案例報道。

表10還分別列舉了用SMAW打底+GTAW填充和用“帶藥皮專用焊絲”GTAW打底+GTAW填充的工藝方法。前者是采用表9所列ENiCrCOMo-1電焊條打底，而后者是采用帶有藥皮的專用焊絲GTAW打底。它們的共同優(yōu)點是免除了管內(nèi)對焊縫根部的充氬保護工序，不足之處可能也是熱輸入比GTAW大一些。表10所列的第2、3、4三種工藝方法接頭的常溫力學性能，可能與GTAW接頭的差別不大，因為所用焊接材料成分均符合AWS A5.14或AWS A5.11標準要求。

表10中所列出的最后一種方法是激光填絲焊接方法。文獻[12]采用3 500 W Slab CO2激光器和φ1.0mm T-HR3C填充焊絲，對φ48×10 mm的HR3C耐熱鋼管對接接頭進行激光填絲焊接。通過優(yōu)化激光焊接工藝參數(shù)，獲得了X射線探傷合格的、沒有明顯軟化區(qū)的焊接接頭。焊后狀態(tài)的接頭650 ℃時的高溫持久強度比固溶處理的熱絲TIG接頭有明顯提高。激光填絲焊接方法雖然具有低的熱輸入、焊縫晶粒細、初次結晶鐵素體含量少、熱影響區(qū)非常窄、快速冷卻抑制σ相形成等一系列明顯的優(yōu)勢，但是技術復雜、焊接成本高，而且沒有克服管內(nèi)充氬保護問題。目前為止，僅查到一篇試驗室研究文獻，尚未查到電廠工業(yè)應用案例文獻或報道。

HR3C鋼的現(xiàn)場焊接工藝要點是：①采用正確的坡口形狀和尺寸;②選用合適的焊接材料（焊絲、焊條、保護氣體等）;③選用優(yōu)化的焊接工藝參數(shù)（包括焊接材料牌號和直徑、焊接電流、電弧電壓、電源極性、焊縫層數(shù)和道數(shù)等）;④控制焊接熱輸入、焊縫層間溫度、焊道厚度，以及焊道輪廓等。從表1和表9中可以看出，GTAW方法（含ERNiCrCOMo-1焊絲）及工藝的應用，已在工程上HR3C鋼焊接施工中取得了較為滿意的效果，其余幾種焊接方法，可供探索研究或開啟思路。如能在免除管內(nèi)充氬保護方面有所突破，將使該項工藝的生產(chǎn)效率明顯提升。

4 結論

（1）在HR3C奧氏體耐熱鋼工程條件下，所使用的焊接材料多為“異質焊縫”型，其中ERNiCrCoMo-1焊絲接頭的高溫強度高于同質焊縫YT-HR3C接頭的。

（2）HR3C鋼焊接性的主要問題是熱裂紋敏感性、接頭的應力腐蝕裂紋敏感性，以及接頭的時效脆化傾向。選用優(yōu)質、合適的焊接材料和優(yōu)化的焊接工藝，是控制和改善該鋼焊接性的重要技術手段。

（3）所謂異質焊縫的“組織匹配”原則，即采用Ni-Cr-Co-Mo合金系的鎳基奧氏體焊縫，保證接頭獲得滿意的綜合使用性能（含高溫性能）和焊接性。

（4）受產(chǎn)品結構特點和焊接方法控制，HR3C鋼焊接材料種類可能有多種（同質焊縫或異質焊縫），工程上實用的焊接工藝僅為GTAW，典型焊接材料的綜合性能指標優(yōu)勢明顯，完全可以適配HR3C鋼焊接性要求。

參考文獻：

[1] 趙軍，劉亞芬，朱立新，等. HR3C超級不銹鋼焊接工藝試驗研究及應用[C]. 南京：超（超）臨界鍋爐用鋼及焊接技術協(xié)作網(wǎng)第四次論壇大會論文集，2011：291-296.

[2] 宋仁明，袁立中，侯永紅. SA213-TP310HCbN鋼采用鎳基焊絲ERNiCrCoMo-1焊接工藝探討[J]. 現(xiàn)代焊接，2010（11）：43-45.

[3] Kuboň Zdeněk，Stejskalová Sárka，Kander Ladislav. Effect of Sigma Phase on Fracture Behavior of Steels and Weld Joints of Components in Power Industry Working at Supercritical Conditions[EB/OL]. http：//dx.doi.org/10.5772/intechopen.71569.

[4] 林志華，孔雁，徐強，等. HR3C鋼采用Thermanit 617和YT HR3C焊絲焊接接頭高溫短時強度性能試驗[C]. 成都：第九屆電站金屬材料學術年會，2011：195-200.

[5] 張筑耀，Graham Holloway. 采用617類鎳基材料焊接SUPER 304H和 HR3C高溫奧氏體耐熱鋼[C]. 天津：超（超）臨界鍋爐用鋼及焊接技術協(xié)作網(wǎng)第三次論壇大會論文集，2009：70-79.

[6] 楊富，張應霖，任永寧，等. 新型耐熱鋼焊接[M]. 北京：中國電力出版社，2006.

[7] 張展宇，常宇. 新型奧氏體耐熱鋼HR3C的焊接[J]. 焊接，2010（8）：67-70.

[8] 于鴻垚，董建新，謝錫善. 新型奧氏體耐熱鋼HR3C的研究進展[J]. 世界鋼鐵，2010（2）：42-49，61.

[9] 李新梅，張忠文，魏玉忠，等. HR3C鋼焊接接頭的應力腐蝕行為[J]. 熱加工工藝，2016，45（5）：236-238.

[10] 史文淵，張兆弟，馮建輝，等. SUPER 304H及 HR3C選用鎳基焊材的焊接工藝及實際操作研究[C]. 西安：超（超）臨界鍋爐用鋼及焊接技術協(xié)作網(wǎng)第二次論壇大會論文集，2007：455-461.

[11] 束國剛，趙彥芬，張路. 超（超）臨界鍋爐用新型奧氏體耐熱鋼的現(xiàn)狀及發(fā)展[C]. 蘇州：超（超）臨界鍋爐用鋼及焊接技術論文集，2005：37-43.

[12] 吳世凱，楊武雄，肖榮詩，等. 電站鍋爐用HR3C新型奧氏體耐熱鋼的激光焊接[J]. 焊接學報，2008，29（6）：93-96.