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. 焊接方法
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. 焊接材料
低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)或(huo)(huo)(huo)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)與奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi),應選用(yong)(yong)奧(ao)氏體(ti)(ti)或(huo)(huo)(huo)含有適量鐵素(su)體(ti)(ti)的奧(ao)氏體(ti)(ti)的E309 309Mo和高(gao)Mo的E16-25-6N等焊(han)(han)(han)(han)材(cai)。若選用(yong)(yong)低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)或(huo)(huo)(huo)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)型焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料,則由于低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)、低(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)的稀釋作用(yong)(yong),使(shi)整個焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬形(xing)成(cheng)馬氏體(ti)(ti)而脆化(hua),并引起裂(lie)紋。若選用(yong)(yong)較(jiao)低(di)(di)(di)鉻、鎳的308型焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料,同(tong)樣由于母材(cai)的稀釋作用(yong)(yong),焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬也將產生大量的馬氏體(ti)(ti)組(zu)織(zhi),抗(kang)裂(lie)性能較(jiao)差(cha)。通(tong)常在(zai)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)與不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的異種(zhong)鋼(gang)接(jie)(jie)頭(tou)并且使(shi)用(yong)(yong)的溫度,介質環(huan)境(jing)不(bu)苛(ke)刻時(shi)選用(yong)(yong)309型焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬為(wei)奧(ao)氏體(ti)(ti)+少量鐵素(su)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi),抗(kang)裂(lie)性能好,應用(yong)(yong)最為(wei)廣(guang)泛。而在(zai)使(shi)用(yong)(yong)條件比(bi)較(jiao)嚴酷時(shi)則可使(shi)用(yong)(yong)高(gao)Mo焊(han)(han)(han)(han)條,這(zhe)種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)條也具(ju)有良(liang)好的抗(kang)熱裂(lie)紋性能,同(tong)時(shi)又具(ju)有良(liang)好的塑韌性。在(zai)實際工作中,應當根據接(jie)(jie)頭(tou)的具(ju)體(ti)(ti)材(cai)料和接(jie)(jie)頭(tou)的使(shi)用(yong)(yong)環(huan)境(jing),確定焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬的化(hua)學成(cheng)分和組(zu)織(zhi),利(li)用(yong)(yong)已知的熔合(he)比(bi)和不(bu)銹(xiu)鋼(gang)組(zu)織(zhi)狀態圖(tu)來選擇焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料。
順(shun)便指出含碳(tan)較(jiao)高(gao)的碳(tan)鋼和合金鋼也常(chang)常(chang)與不銹鋼進行焊(han)接,形(xing)成異種(zhong)鋼接頭(tou),這種(zhong)情況(kuang)下則主要(yao)使用E16-25-6型焊(han)材或Ni307等鎳(nie)基合金焊(han)材。
3. 焊接工藝要點
在(zai)確定(ding)接(jie)頭型式、坡口(kou)種(zhong)類、焊(han)縫層數等(deng)(deng)工藝因(yin)素(su)時,同樣要依據低(di)碳(tan)或(huo)(huo)低(di)合(he)(he)(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)與奧(ao)氏體不銹鋼(gang)(gang)焊(han)接(jie)的特點,盡量減小(xiao)熔合(he)(he)(he)(he)比(bi)。例如在(zai)焊(han)接(jie)時選用(yong)小(xiao)直(zhi)徑的焊(han)條或(huo)(huo)焊(han)絲,電(dian)弧電(dian)壓略高,盡量采(cai)用(yong)小(xiao)電(dian)流(liu)、快速焊(han)等(deng)(deng)。若需預(yu)熱防(fang)止低(di)碳(tan)或(huo)(huo)低(di)合(he)(he)(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)產生(sheng)冷裂紋(wen)時,預(yu)熱溫度(du)應按照低(di)碳(tan)或(huo)(huo)低(di)合(he)(he)(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)來確定(ding),但(dan)一般比(bi)同種(zhong)低(di)碳(tan)或(huo)(huo)低(di)合(he)(he)(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)焊(han)接(jie)時的預(yu)熱溫度(du)低(di)一些。
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(jian)腐(fu)蝕的場合,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。

