碳化硅陶瓷可用作镁冶炼还原钢罐的内衬。在真空和1 200 ℃条件下, 通过扩散偶试验, 对SiC与耐热钢的界面反应进行了系统研究。结果表明, 在反应初期, 界面反应的主要产物为金属硅化物和石墨, 其中分布在界面的片状石墨阻碍了界面反应。由于界面上低熔点硅镍化合物的熔化, 片状石墨在Ni的催化作用下转变为纤维状石墨, 失去了对碳化硅的保护作用。界面反应由固-固反应转变为固-液反应, 界面反应过程加快, 加速了钢对碳化硅的侵蚀。与耐热钢相比, SiC与纯铁的界面反应速率明显降低, 金属熔化所需温度也显著升高。减少耐热钢中的Ni含量, 可以有效阻止耐热钢和SiC之间的反应。

对5 mm厚T91马氏体耐热钢板激光填丝焊工艺进行研究, 分析了热输入对焊缝成型、微观组织、内部气孔数量的影响规律, 并对最佳参数焊缝的力学性能进行了检测。结果表明, 采用同质焊丝焊接T91钢, 焊后对焊缝进行热处理, 随着热输入的增加, 焊缝宽度变大, 焊缝内部气孔数量减少, 晶粒度变化不明显, 焊缝区与热影响区组织均为回火马氏体; 采用功率5 600W、速度1.2 m/min、送丝速度1.2 m/min的参数焊接可获得内部基本无气孔的焊缝, 焊缝显微硬度300 HV, 抗拉强度697 MPa, 断裂在母材, 180°正弯与背弯曲均未出现裂纹, 20/0/-20℃下冲击性能均高于母材。

采用激光电弧复合焊技术焊接了T91耐热钢, 在750 ℃下对焊接接头进行了不同时间的高温时效处理, 研究了焊缝、热影响区及母材的组织演化, 并对析出物进行了分析。结果表明, 随着高温时效处理时间的增加, 焊缝中的晶粒逐渐增大, 马氏体板条宽度增加并逐渐碎化为亚晶结构, 析出物逐渐粗化并向晶界或亚晶界聚集, 显微硬度逐渐减小。不同时效处理时间下的焊接接头均断裂于母材。

为了改善1Cr5Mo耐热钢焊接接头拉伸力学性能，利用CO2激光对其进行了表面改性处理，通过拉伸试验考察了激光热处理对拉伸性能的影响。利用扫描电镜观察了焊接接头的断裂形式和断口形貌，并用能谱仪分析了激光热处理前后试样表面化学元素的组成，讨论了残余应力和残余奥氏体对拉伸性能的影响。结果表明，激光热处理前后试样的拉伸断口均为韧性断裂，激光热处理后断裂性能有所提高；激光热处理试样表面产生晶粒细化和残余压应力的强化层，其屈服强度和抗拉强度分别提高了3.4%和13.7%，拉伸性能得到进一步提高；激光热处理试样的残余奥氏体含量有所降低，导致焊接接头的断面收缩率下降了18.61%，而延伸率基本不变，其均匀变形能力有所增强。