奧氏體不銹鋼與低碳或低合金鋼焊接是最常見的異種鋼焊接。這種異種鋼接頭使用環境也特別復雜,有的是在低溫環境下使用,有的在高溫下使用;有的要求耐腐蝕,有時則要求耐疲勞,這些都要求在選擇焊接材料和焊接工藝時必須認真考慮。


1. 焊(han)接方(fang)法


  低碳或低合金鋼與奧氏體不銹鋼的焊接應注意選擇熔合比小、稀釋率低的焊接方法,如手工焊條電弧焊及熔化極氣體保護焊。鎢極氬弧焊的稀釋率因受有無填充金屬及焊接工藝條件的影響較大,采用時一定要注意。


2. 焊(han)接(jie)材料


  低(di)(di)(di)碳或低(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)與奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接時(shi),應(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)或含有適量(liang)鐵(tie)素(su)體(ti)的(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)(de)E309 309Mo和(he)(he)(he)高Mo的(de)(de)(de)E16-25-6N等(deng)焊(han)(han)材(cai)(cai)。若選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)低(di)(di)(di)碳或低(di)(di)(di)合(he)金(jin)型(xing)(xing)(xing)焊(han)(han)接材(cai)(cai)料(liao)(liao),則(ze)由于低(di)(di)(di)碳、低(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)稀(xi)釋作用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong),使(shi)整(zheng)個焊(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)形成馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)而(er)脆化,并(bing)引(yin)起(qi)裂紋。若選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)較低(di)(di)(di)鉻、鎳的(de)(de)(de)308型(xing)(xing)(xing)焊(han)(han)接材(cai)(cai)料(liao)(liao),同樣由于母(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)稀(xi)釋作用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong),焊(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)也將產生大量(liang)的(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組織(zhi),抗(kang)(kang)裂性能較差。通常在(zai)焊(han)(han)接低(di)(di)(di)碳低(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)與不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)異種鋼(gang)(gang)接頭(tou)并(bing)且使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)溫度,介質環境(jing)不苛刻時(shi)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)309型(xing)(xing)(xing)焊(han)(han)接材(cai)(cai)料(liao)(liao),焊(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)為(wei)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)+少(shao)量(liang)鐵(tie)素(su)體(ti)組織(zhi),抗(kang)(kang)裂性能好,應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)最為(wei)廣泛。而(er)在(zai)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)條件比較嚴酷時(shi)則(ze)可使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)高Mo焊(han)(han)條,這種焊(han)(han)條也具有良(liang)好的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)熱裂紋性能,同時(shi)又具有良(liang)好的(de)(de)(de)塑韌性。在(zai)實際工作中,應(ying)當根(gen)據(ju)接頭(tou)的(de)(de)(de)具體(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)和(he)(he)(he)接頭(tou)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)環境(jing),確定焊(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)化學成分和(he)(he)(he)組織(zhi),利用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)已(yi)知的(de)(de)(de)熔(rong)合(he)比和(he)(he)(he)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)組織(zhi)狀態圖來選(xuan)(xuan)擇(ze)焊(han)(han)接材(cai)(cai)料(liao)(liao)。


  順便指(zhi)出含碳(tan)較高的碳(tan)鋼(gang)和(he)合(he)金鋼(gang)也常(chang)(chang)常(chang)(chang)與不銹鋼(gang)進行焊接(jie),形成異種(zhong)鋼(gang)接(jie)頭,這種(zhong)情況下則(ze)主要使用E16-25-6型焊材或Ni307等鎳基(ji)合(he)金焊材。


3. 焊(han)接工藝要點


  在(zai)(zai)確(que)定接頭型(xing)式、坡口種類、焊(han)縫(feng)層(ceng)數等(deng)工藝因素時(shi),同樣要(yao)依據低碳(tan)(tan)或(huo)(huo)低合(he)金鋼與奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼焊(han)接的特點,盡(jin)量減小熔合(he)比(bi)。例如在(zai)(zai)焊(han)接時(shi)選(xuan)用(yong)小直徑的焊(han)條或(huo)(huo)焊(han)絲,電弧(hu)電壓略高,盡(jin)量采用(yong)小電流、快速焊(han)等(deng)。若需預(yu)熱防(fang)止(zhi)低碳(tan)(tan)或(huo)(huo)低合(he)金鋼產生冷(leng)裂紋(wen)時(shi),預(yu)熱溫度(du)應按照低碳(tan)(tan)或(huo)(huo)低合(he)金鋼來確(que)定,但一(yi)般比(bi)同種低碳(tan)(tan)或(huo)(huo)低合(he)金鋼焊(han)接時(shi)的預(yu)熱溫度(du)低一(yi)些。


  低碳或低合金鋼與奧氏體不銹鋼異種接頭的焊后熱處理溫度一般采用推薦值的較低值,以盡量減小熔合線附近的碳化物析出。盡管是較低溫度,一般來說,這一溫度仍然是奧氏體不銹鋼析出碳化物和σ相的溫度區,所以,對十分擔心晶間腐蝕(shi)的場合,應采用更低的溫度進行焊后熱處理,根據具體情況,有時也可以省掉焊后熱處理。另外,在碳素鋼與奧氏體不銹鋼進行異種鋼焊接,在板厚大的時候,往往使用在碳素鋼一側用高合金焊接材料(如不銹鋼,鎳基合金)進行預堆邊焊后再進行焊接的方法,預堆邊焊焊接材料選擇Cr24-Ni13(如E309,E309M)類型焊材。預堆邊焊后,接頭焊接則用與不銹鋼母材配套的焊材進行焊接。