随着科学技术的发展,电力需求日益提升,火力发电是现代社会电力发电的主力军,由于铬钼耐热钢具有低热膨胀系数,高热导率,良好的焊接性能和高温性能等特点,因此可以满足火力发电的需求。在实际生产中,铬钼耐热钢不仅需要有良好的高温性能,还需要有良好的韧性,因此研究焊缝金属组织与性能之间的关系是非常有意义的。焊缝金属的组织和性能不仅受焊缝中合金元素的影响,同时也受到焊后热处理的影响。本文主要研究焊后热处理对低铬耐热钢焊接接头冲击韧性的影响,并且通过低铬耐热钢用金属粉芯焊丝研究了硼元素和稀土元素对低铬耐热钢焊缝金属组织和性能的影响。本课题的研究内容分为两个部分:（1）焊后热处理对低铬耐热钢焊缝金属组织和冲击性能影响的研究。对耐热钢焊缝金属采用三种不同焊后热处理,分别为690℃保温1h、690℃保温8 h、730℃保温2 h。采用多层多道焊接,在焊接接头处取若干冲击试样,分别进行-20℃、-10℃、-5℃、0℃、20℃、30℃、60℃、70℃、80℃九个温度的冲击实验。（2）硼元素和稀土元素对耐热钢焊缝金属的组织和冲击性能影响的研究。设计耐热钢用金属粉芯焊丝的成分,并且在此基础上修改硼元素的含量以及添加稀土元素,B元素含量分别为0.0028%、0.0 0 5 4%、0.0 0 7 9%,分别进行-40℃、-20℃、-10℃、0℃、20℃、30℃、60℃、80℃八个温度的冲击实验,通过光镜、扫描电镜等表征方法对焊缝金属组织和断口进行分析。第一部分研究结果表明,焊后热处理会提高耐热钢焊接接头的冲击韧性,并且730℃保温2h的冲击韧性最高,主要原因有两个:一方面焊后热处理虽然对焊缝金属组织中铁素体晶粒尺寸没有影响,但是会减小亚晶粒尺寸,并且随着焊后热处理温度和时间的增加,亚晶粒尺寸逐渐减小,晶界增多,使得裂纹扩展受到阻碍,使得耐热钢焊接接头的冲击韧性显著提高。另一方面,焊缝金属经过焊后热处理后会在晶界以及亚晶界处生成的碳化物M2 3C 6,并且随着焊后热处理温度和时间的增加,碳化物M2 3C 6尺寸逐渐减小和7 3 0℃×2 h时析出的M（C,N）碳化物也是韧性提高的一个原因。第二部分研究结果表明,硼元素的添加可以提高耐热钢焊接接头的冲击韧性,并且硼元素添加至0.0079%时耐热钢焊接接头的韧性最高,这是由于硼元素会细化奥氏体晶粒的尺寸,奥氏体晶粒尺寸减小,晶界增多,阻碍了裂纹的扩展,使得耐热钢焊接接头的韧性最高;当冲击实验温度为80℃时,硼元素的提高使得耐热钢焊缝金属组织中夹杂物尺寸和密度的增加是硼含量为0.0079%时焊缝金属在80℃下的冲击韧性最低的主要原因。稀土元素的添加焊缝金属的组织类型没有发生改变,但组织中稀土元素的化合物在晶界上偏聚阻碍了晶粒的长大,焊缝金属组织中奥氏体晶粒尺寸减小,奥氏体晶界增多,阻碍了裂纹的扩展,使得耐热钢焊接接头的韧性提高。当冲击实验温度为80℃时,稀土元素的添加使得耐热钢焊缝金属组织中夹杂物尺寸和密度的增加是在80℃下的冲击韧性较低的主要原因。