高合金鋼X20CrMoV121是按照德國標準DIN17175的標準生產的耐熱鋼,簡稱F12。它是屬于馬氏體型耐熱鋼,由于其在空冷條件下有很大的淬硬性,冷裂紋傾向很大;焊接接頭的拘束越大或鋼中的含碳量越高,那么冷裂紋的傾向越大;加之其導熱性差,焊后殘余應力較大,還有焊縫內氫的作用,所以,可焊性差,冷裂紋傾向很大。該種鋼可以耐使用溫度達650℃。在進口火電高溫高壓機組管道中應用較廣,一般處于調質狀態,其抗拉強度達685～833MPa。F12高合金鋼管道的焊接方法一般是用手工TIG焊進行打底層焊接,然后再用焊條電弧焊進行填充層、蓋面層焊接,這種方法既保證焊接質量,又可提高生產效率,值得推廣。

對于直徑168mm，壁厚8mm的管道水平對接焊法是這樣的：

焊前準備

焊機大小400型就足夠了，氬弧焊采用直流正接，焊條電弧焊采用直流反接；氬氣純度（體積分數）99.99%；鎢極是SCe-5，直徑2mm；焊絲是WCrMoV12Si，直徑2.5mm；焊條是ECrMoWV12B42H5，直徑3.2mm,焊前須經300～350℃烘干，保溫2h，隨用隨取。在坡口及坡口周圍20mm范圍內應打磨清理直至露出金屬光澤。根部間隙始端為3mm,終端3.5mm,鈍邊為1～1.2mm,錯邊量應小于1mm。

焊接操作

定位焊有兩點：就是時鐘10點和2點位置處，其焊縫長5～8mm，焊縫厚度2～3mm，定位焊縫質量與正式焊縫的要求相同。具體焊接參數見圖1。

打底層焊接采用手工TIG焊，將鋼管圓周表面分成上下兩個半圓，即9-12-3點為上半圓；3-6-9點為下半圓。下半圓以6點為界又可為6→3和6→9兩個焊接方向（采用內添絲法），起弧點應越過6點10～20mm，在坡口鈍邊同時熔化的情況下，從坡口鈍邊處采用間斷送絲法進行送絲，焊絲盡量送至坡口間隙內部，焊槍作稍微的橫向擺動，向上焊接。上半圓9→1點和3→11點采用外添絲法焊接。

填充焊采用焊條電弧焊焊接，填充焊焊接在熔合良好的情況下，要求焊接速度應快些，以防燒穿較薄的打底層。焊接時焊條應斜拉，橢圓形運條法電弧在坡口的兩側稍作停留，使熔池始終保持在一個水平面上，這樣有利于渣鐵分離，填充焊縫表面應低于焊件表面1～1.5mm，為蓋面焊做準備。

蓋面焊與填充焊時的焊條角度和運條方法相同，焊條在坡口邊緣要個熔化2～2.5mm,在上坡口邊緣停留時間要比下邊緣稍長些，手要穩，運條要勻，蓋面焊的關鍵是上下兩個接頭要處理好（6點及12點處）。

總之，高合金耐熱鋼管的焊接過程中需要進行焊前預熱，層間焊接要控制溫度，焊后要經熱處理，其焊接流程見下圖。