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(fa)


  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)(di)碳或低(di)(di)(di)(di)合(he)(he)(he)金鋼(gang)(gang)(gang)與奧氏(shi)(shi)(shi)體不銹鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)時(shi),應(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)奧氏(shi)(shi)(shi)體或含有適量(liang)鐵素體的奧氏(shi)(shi)(shi)體的E309 309Mo和(he)高Mo的E16-25-6N等焊(han)材(cai)(cai)。若選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)低(di)(di)(di)(di)碳或低(di)(di)(di)(di)合(he)(he)(he)金型焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao)(liao),則由于低(di)(di)(di)(di)碳、低(di)(di)(di)(di)合(he)(he)(he)金鋼(gang)(gang)(gang)的稀釋作(zuo)用(yong)(yong),使整個焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)形成馬氏(shi)(shi)(shi)體而脆化(hua),并(bing)引(yin)起裂(lie)紋。若選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)較低(di)(di)(di)(di)鉻、鎳的308型焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao)(liao),同樣由于母(mu)材(cai)(cai)的稀釋作(zuo)用(yong)(yong),焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)也將產生大量(liang)的馬氏(shi)(shi)(shi)體組織,抗裂(lie)性能(neng)較差(cha)。通常(chang)在焊(han)接(jie)低(di)(di)(di)(di)碳低(di)(di)(di)(di)合(he)(he)(he)金鋼(gang)(gang)(gang)與不銹鋼(gang)(gang)(gang)的異(yi)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)接(jie)頭(tou)并(bing)且使用(yong)(yong)的溫度(du),介(jie)質環(huan)境不苛刻時(shi)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)309型焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao)(liao),焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)為奧氏(shi)(shi)(shi)體+少量(liang)鐵素體組織,抗裂(lie)性能(neng)好(hao)(hao),應(ying)用(yong)(yong)最為廣泛。而在使用(yong)(yong)條(tiao)件比較嚴酷時(shi)則可(ke)使用(yong)(yong)高Mo焊(han)條(tiao),這種(zhong)焊(han)條(tiao)也具(ju)有良好(hao)(hao)的抗熱裂(lie)紋性能(neng),同時(shi)又具(ju)有良好(hao)(hao)的塑韌性。在實(shi)際工(gong)作(zuo)中,應(ying)當根據接(jie)頭(tou)的具(ju)體材(cai)(cai)料(liao)(liao)和(he)接(jie)頭(tou)的使用(yong)(yong)環(huan)境,確定焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)的化(hua)學(xue)成分(fen)和(he)組織,利用(yong)(yong)已(yi)知的熔合(he)(he)(he)比和(he)不銹鋼(gang)(gang)(gang)組織狀態圖(tu)來選(xuan)(xuan)擇焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao)(liao)。


  順便指出含碳較高的碳鋼(gang)和合金(jin)鋼(gang)也常常與不銹鋼(gang)進行焊(han)接,形成異種(zhong)鋼(gang)接頭(tou),這(zhe)種(zhong)情況下則主要使用E16-25-6型焊(han)材(cai)或(huo)Ni307等(deng)鎳基合金(jin)焊(han)材(cai)。


3. 焊接工藝要點


  在(zai)確(que)定(ding)接(jie)(jie)頭(tou)型式、坡口種(zhong)類、焊縫層數等工藝(yi)因素時(shi)(shi),同樣要依據低(di)碳(tan)(tan)或(huo)(huo)低(di)合(he)金鋼(gang)與奧氏體不銹鋼(gang)焊接(jie)(jie)的特點,盡量(liang)減(jian)小熔合(he)比。例(li)如在(zai)焊接(jie)(jie)時(shi)(shi)選用(yong)小直徑的焊條或(huo)(huo)焊絲,電(dian)弧電(dian)壓略(lve)高,盡量(liang)采用(yong)小電(dian)流、快(kuai)速焊等。若需預熱(re)防止(zhi)低(di)碳(tan)(tan)或(huo)(huo)低(di)合(he)金鋼(gang)產生冷裂紋時(shi)(shi),預熱(re)溫(wen)度應按照低(di)碳(tan)(tan)或(huo)(huo)低(di)合(he)金鋼(gang)來確(que)定(ding),但一般(ban)比同種(zhong)低(di)碳(tan)(tan)或(huo)(huo)低(di)合(he)金鋼(gang)焊接(jie)(jie)時(shi)(shi)的預熱(re)溫(wen)度低(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,對十分擔心晶間腐蝕的場合,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。