不銹鋼在碳鋼和低合金鋼中堆焊的方法很多,常見的有手工電弧焊、熔化極氣體保護焊、帶極埋弧(或電渣)堆焊、絲極埋弧堆焊等。無論哪一種堆焊方法,第一層堆焊的焊縫金屬都是由堆焊材料的熔敷金屬和熔人的母材金屬熔合而成的。由于母材的合金元素含量很低,所以它對第一層焊縫金屬的合金成分具有稀釋作用。因此,可能使焊縫金屬中奧氏體和鐵素體形成元素含量不足,結果堆焊金屬可能出現大量的馬氏體組織,并可能產生裂紋,同時導致堆焊層韌性降低。
焊縫(feng)金屬成分(fen)和組織決定于堆(dui)(dui)焊材(cai)料(liao)和母(mu)材(cai)熔人量(liang)即熔合比,也(ye)有(you)叫稀釋(shi)率(母(mu)材(cai)的(de)熔入量(liang)占(zhan)整個焊縫(feng)金屬的(de)比例(li))。當堆(dui)(dui)焊工(gong)藝(yi)確定之后(hou),熔合比可(ke)調節的(de)范圍(wei)并不大,否則就對工(gong)藝(yi)帶來很大的(de)麻(ma)煩(fan)。因此,選擇(ze)堆(dui)(dui)焊材(cai)料(liao)顯得十(shi)分(fen)重要。
下面以手工(gong)電(dian)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)為例說明(ming)。手工(gong)電(dian)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔合(he)比一般是20%左右(you)。如用(yong)18-8(Cr18%、Ni8%)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao),經(jing)母材(cai)(cai)稀(xi)釋(shi)以后,堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬成(cheng)(cheng)(cheng)分將變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)15-7型(xing),這(zhe)樣(yang)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中可能是奧氏體(ti)(ti)(ti)+馬氏體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)。若在實際操作中熔合(he)比控(kong)制較大(da)(da)時,就有可能在焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中產(chan)生(sheng)大(da)(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脆硬馬氏體(ti)(ti)(ti),這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)無論力學性(xing)能、耐(nai)蝕(shi)性(xing)能,還是抗(kang)裂(lie)性(xing)能都很差。由于稀(xi)釋(shi)作用(yong),焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鎳含量較低(di),在熔合(he)線附近產(chan)生(sheng)較寬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬氏體(ti)(ti)(ti)過渡層(ceng)。同樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)方法,若選用(yong)309型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)材(cai)(cai)料,經(jing)母材(cai)(cai)稀(xi)釋(shi)后,堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬成(cheng)(cheng)(cheng)分是19-9或18-8型(xing),這(zhe)樣(yang)第一層(ceng)就基本達到堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)成(cheng)(cheng)(cheng)分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求,而且焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)組織(zhi)是奧氏體(ti)(ti)(ti)十鐵素體(ti)(ti)(ti)組織(zhi),這(zhe)樣(yang)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬就具(ju)有較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)熱裂(lie)性(xing)能和抗(kang)腐蝕(shi)性(xing)能。
隨(sui)著焊接工藝(yi)的不(bu)斷發展(zhan),低稀釋率的焊接工藝(yi)已得到廣泛應(ying)用,其中最突出的是(shi)帶極(ji)電(dian)渣堆焊,它能將稀釋率控(kong)制在10%以(yi)下。這樣在選擇(ze)堆焊材(cai)(cai)料(liao)時,合(he)金元素(su)可以(yi)適當低些。因此,我們要充分考慮焊接工藝(yi)的影響,也就是(shi)熔(rong)合(he)比的影響,選擇(ze)合(he)適堆焊材(cai)(cai)料(liao)。