在焊接構件中還常遇到鐵素體不銹鋼與碳素鋼的焊接。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(su)(su)體型(xing)(xing)不銹鋼與碳素(su)(su)鋼相比,在化學成(cheng)分上有(you)較(jiao)高的(de)(de)鉻和其他合(he)金元素(su)(su)。在施焊過程中由于熱(re)循環的(de)(de)作(zuo)用,在鐵素(su)(su)體型(xing)(xing)不銹鋼一側的(de)(de)熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)會引起晶粒長大(da),造成(cheng)脆化。并隨著鋼中鉻含量的(de)(de)增(zeng)大(da),高溫停留時間的(de)(de)延長,焊接接頭的(de)(de)脆化傾(qing)向會更嚴重。碳素(su)(su)鋼一側焊縫有(you)不均勻混合(he)區(qu),由合(he)金元素(su)(su)的(de)(de)濃度來決定,可能出現硬(ying)脆的(de)(de)馬氏體組(zu)織,導(dao)致(zhi)塑性和韌性下降,有(you)裂紋傾(qing)向。因此(ci),這樣(yang)的(de)(de)異種鋼材副的(de)(de)焊接性較(jiao)差。
為了實現這樣的(de)異種(zhong)鋼(gang)材副的(de)優質焊(han)接(jie),在焊(han)接(jie)工藝(yi)上應采取必要措施:
1. 對于鉻含(han)量較(jiao)低的鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),焊(han)(han)接(jie)以(yi)(yi)(yi)前(qian)在(zai)其待焊(han)(han)一(yi)(yi)(yi)側可用E5015-B1或E5145-B2焊(han)(han)條(tiao)堆(dui)焊(han)(han)一(yi)(yi)(yi)層(ceng)過渡層(ceng),堆(dui)焊(han)(han)以(yi)(yi)(yi)前(qian)必須預(yu)熱(re),預(yu)熱(re)溫度為(wei)200~300℃。然后再(zai)用E4315、E4316或E5015焊(han)(han)條(tiao)將過渡層(ceng)與碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)成一(yi)(yi)(yi)體(ti)(ti)。鉻含(han)量高[w(Cr)≥17%]的鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)與碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)組對的焊(han)(han)接(jie)副施(shi)焊(han)(han)時(shi),為(wei)了防止焊(han)(han)縫(feng)產生熱(re)裂(lie)紋,可以(yi)(yi)(yi)采用奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)材料進行(xing)施(shi)焊(han)(han),一(yi)(yi)(yi)般(ban)情況可以(yi)(yi)(yi)不(bu)預(yu)熱(re),如果(guo)需要預(yu)熱(re),預(yu)熱(re)溫度為(wei)150~200℃。
2. 焊(han)(han)接(jie)參數選用(yong)小(xiao)的熱輸入(ru),施焊(han)(han)過程中(zhong)焊(han)(han)條、焊(han)(han)槍不作橫向擺動(dong),以窄焊(han)(han)縫為宜。
3. 多層焊(han)(han)時,待前(qian)道焊(han)(han)縫(feng)(feng)冷卻到(dao)預熱(re)溫(wen)(wen)后再焊(han)(han)下(xia)一道焊(han)(han)縫(feng)(feng),層間(jian)溫(wen)(wen)度控制在100℃最好。如果層間(jian)溫(wen)(wen)度過高(gao),會出現焊(han)(han)縫(feng)(feng)在高(gao)溫(wen)(wen)停留時間(jian)過長,造(zao)成嚴重脆化。
4. 對于大厚度或剛度較大的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)結(jie)構(gou),要設計合理的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭和(he)坡口(kou)形(xing)式(shi),以期焊(han)(han)(han)(han)后變形(xing)量小(xiao),焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)應力也小(xiao)。每道焊(han)(han)(han)(han)縫或每層焊(han)(han)(han)(han)縫焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)完畢(bi)后可(ke)用小(xiao)錘輕輕錘擊焊(han)(han)(han)(han)縫周圍(wei),以利于釋放(fang)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)應力。
5. 焊(han)(han)后(hou)應及時進行回火處理,以使(shi)焊(han)(han)縫組織均(jun)勻化,提高焊(han)(han)縫的塑性和耐蝕性。回火溫(wen)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。