在焊接構件中還常遇到鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼與碳素鋼的焊接。鐵素體型不銹鋼以鉻為主要合金元素,有的還含有鋁、鉬等合金元素。生產中應用較多的鐵素體型不銹鋼牌號有10Cr17、10Cr17Mo、06Cr13Al等。
鐵素體(ti)型不銹(xiu)鋼與碳素鋼相比,在化學成(cheng)分上有較高的(de)鉻和其他合金元素。在施(shi)焊(han)過程中由(you)于熱(re)循(xun)環(huan)的(de)作用,在鐵素體(ti)型不銹(xiu)鋼一側(ce)的(de)熱(re)影響區會引起晶粒(li)長大(da),造成(cheng)脆化。并(bing)隨(sui)著(zhu)鋼中鉻含量的(de)增(zeng)大(da),高溫(wen)停留時間的(de)延(yan)長,焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)脆化傾(qing)向(xiang)會更嚴重(zhong)。碳素鋼一側(ce)焊(han)縫有不均勻(yun)混合區,由(you)合金元素的(de)濃(nong)度來決(jue)定,可能(neng)出現(xian)硬脆的(de)馬氏體(ti)組(zu)織,導(dao)致(zhi)塑性和韌性下降,有裂紋傾(qing)向(xiang)。因此(ci),這樣的(de)異種鋼材副的(de)焊(han)接(jie)性較差。
為了實現(xian)這樣的(de)異種鋼(gang)材副的(de)優質(zhi)焊接(jie),在焊接(jie)工藝上應采取必要措施:
1. 對于鉻(ge)含量(liang)較低(di)的(de)鐵素體型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),焊(han)(han)接(jie)以(yi)(yi)(yi)前在(zai)其待焊(han)(han)一(yi)側可用E5015-B1或(huo)E5145-B2焊(han)(han)條(tiao)堆(dui)焊(han)(han)一(yi)層(ceng)(ceng)過渡(du)層(ceng)(ceng),堆(dui)焊(han)(han)以(yi)(yi)(yi)前必須預(yu)熱(re)(re),預(yu)熱(re)(re)溫度為200~300℃。然后再用E4315、E4316或(huo)E5015焊(han)(han)條(tiao)將過渡(du)層(ceng)(ceng)與碳素鋼(gang)焊(han)(han)成一(yi)體。鉻(ge)含量(liang)高(gao)[w(Cr)≥17%]的(de)鐵素體型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)與碳素鋼(gang)組對的(de)焊(han)(han)接(jie)副施焊(han)(han)時,為了防(fang)止焊(han)(han)縫(feng)產(chan)生熱(re)(re)裂紋(wen),可以(yi)(yi)(yi)采用奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)材料(liao)進行(xing)施焊(han)(han),一(yi)般(ban)情況可以(yi)(yi)(yi)不(bu)(bu)預(yu)熱(re)(re),如果需要(yao)預(yu)熱(re)(re),預(yu)熱(re)(re)溫度為150~200℃。
2. 焊(han)接(jie)參數選用小的熱輸入,施(shi)焊(han)過程中(zhong)焊(han)條、焊(han)槍不作橫(heng)向(xiang)擺動,以窄焊(han)縫為宜。
3. 多(duo)層(ceng)焊(han)(han)時,待前道焊(han)(han)縫(feng)冷卻到(dao)預熱溫后再(zai)焊(han)(han)下一(yi)道焊(han)(han)縫(feng),層(ceng)間(jian)(jian)溫度(du)控制在100℃最(zui)好(hao)。如果(guo)層(ceng)間(jian)(jian)溫度(du)過(guo)高(gao)(gao),會出現焊(han)(han)縫(feng)在高(gao)(gao)溫停(ting)留(liu)時間(jian)(jian)過(guo)長,造成嚴重脆化。
4. 對于(yu)大(da)厚度或剛度較大(da)的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)結構,要設計合(he)理(li)的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭和坡口形式(shi),以(yi)期焊(han)(han)(han)(han)后變形量小(xiao),焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)應力也小(xiao)。每道焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)或每層焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)完畢(bi)后可用小(xiao)錘輕輕錘擊(ji)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)周(zhou)圍(wei),以(yi)利(li)于(yu)釋(shi)放焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)應力。
5. 焊后應及(ji)時進行回火(huo)處理,以使(shi)焊縫組織均勻化,提高焊縫的塑性和耐蝕性。回火(huo)溫度(du)為(wei)750℃。
鐵素體型不銹鋼與珠光體鋼焊接可采用焊條電弧焊、CO2氣體保護焊和埋弧焊等方法。焊條電弧焊焊接時,選用的焊條、預熱溫度和焊后熱處理溫度見表5-22。