摘要：冶金加热炉（如轧钢连续加热炉、有色金属熔炼炉）的耐热管道需在 800℃-1100℃的高温下，输送高温烟气、熔融金属或保护气体（如氮气、氢气），同时需通过焊接实现多段管道拼接（单段管道长度可达 6 米），普通耐热钢（如 310S）易因高温强度衰减、焊接接头失效，

冶金加热炉（如轧钢连续加热炉、有色金属熔炼炉）的耐热管道需在 800℃-1100℃的高温下，输送高温烟气、熔融金属或保护气体（如氮气、氢气），同时需通过焊接实现多段管道拼接（单段管道长度可达 6 米），普通耐热钢（如 310S）易因高温强度衰减、焊接接头失效，导致管道变形或泄漏。Stellite250 (钴基高温系) 合金凭借1100℃强度稳定与焊接性能佳的优势，适配冶金加热炉耐热管道制造需求，为冶金生产的连续高温作业提供保障。

1100℃强度稳定是 Stellite250 应对高温载荷的核心能力。在 1100℃超高温下，金属原子热运动剧烈，普通耐热钢的晶粒会快速长大，导致强度大幅下降，管道易因自重或介质压力出现蠕变变形（如管道下垂、管径扩大）。Stellite250 通过独特的成分设计实现高温强度稳定：以钴（质量分数约 65%-68%）为基体，添加钨（10%-12%）、铬（18%-20%）与铌（1%-2%），钨元素原子量较大，能显著提升基体高温硬度，减缓原子滑移速率；铬元素形成的 Cr₂O₃氧化膜，在 1100℃下仍能保持结构稳定，防止合金高温软化；铌与碳结合形成细小的碳化铌（NbC）颗粒，均匀分布在晶界与晶内，像 “微型铆钉” 一样钉扎位错运动，抑制蠕变。实测数据显示，1100℃时 Stellite250 的抗拉强度仍达 650MPa 以上，屈服强度约 400MPa，远高于 310S 不锈钢（1100℃抗拉强度约 280MPa）；在 1100℃、120MPa 的恒定应力下，其蠕变断裂时间超过 1800 小时，蠕变变形率仅 0.12%/1000 小时。某钢铁厂的实践表明，采用 Stellite250 制作的轧钢加热炉耐热管道，在 1050℃工况下连续输送高温烟气 3 年，管道无明显变形，内径偏差控制在 0.2mm 以内，未出现因蠕变导致的介质泄漏，使用寿命较 310S 钢管延长 5 倍。

焊接性能佳则为 Stellite250 拼接加热炉长距离管道提供关键支撑。冶金加热炉的耐热管道需通过焊接形成连续输送通道，焊接接头需在高温下保持高强度与密封性，若焊接性能差，易出现热裂纹、晶间腐蚀等缺陷，导致接头失效。Stellite250 的焊接性能优异，可适配氩弧焊、埋弧焊等常用管道焊接工艺：氩弧焊时，焊缝金属与母材成分接近（选用 ERCoCr-A 焊丝），结晶过程中不易产生热裂纹，接头在 1100℃时的抗拉强度可达母材的 90% 以上（约 585MPa）；埋弧焊时，焊接热影响区窄（宽度≤0.8mm），避免热影响区晶粒粗大，影响高温性能。实测数据显示，Stellite250 氩弧焊焊接接头在 1100℃高温下，连续运行 1000 小时后，接头无氧化剥落，气密性保持在 1×10^-8 Pa・m³/s；焊接接头的高温冲击韧性达 42J/cm²，能抵御管道热胀冷缩产生的应力。某有色金属冶炼厂的实践表明，采用 Stellite250 埋弧焊拼接的熔炼炉保护气体管道（总长 30 米，共 5 道焊缝），在 1080℃工况下输送氮气 2 年，所有焊缝无泄漏，管道输送效率始终保持在设计值的 98% 以上，未出现因焊接接头失效导致的停产。

此外，Stellite250 还具备良好的抗氧化性与冷加工性：1100℃静态空气中的氧化增重速率仅 0.035g/(m²・h)，连续暴露 2000 小时后，氧化层厚度仅 8μm；可通过冷弯工艺加工成管道弯头（弯曲半径 3D），弯曲处无裂纹或褶皱。使用时需注意：焊接前需对管道坡口进行脱脂、除锈处理（建议喷砂 + 酒精擦拭），避免焊接气孔；焊接后需进行 1150℃×1h 的固溶处理，消除焊接内应力，优化强化相分布。随着冶金工业向 “高温化、连续化” 发展，Stellite250 合金将成为加热炉耐热管道的优选材料，推动冶金生产效率升级。

来源：小蒋的科学讲堂