隨著現代工業技術的不斷發展,對設備的要求越來越高,在同一設備中,要求各零部件的性能不一樣。任何一種材料都不可能全面滿足使用要求,這樣異種材料的焊接問題就被提了出來。從材料角度來看,異種金屬焊接主要包括三種情況:異種鋼焊接、異種有色金屬焊接、鋼與有色金屬焊接。本書主要討論不銹鋼耐(nai)熱鋼、鎳基鐵鎳基合金之間異種金屬焊接及它們與珠光體鋼的焊接。


 大多數(shu)焊(han)(han)(han)(han)(han)接方(fang)法可(ke)用(yong)于異種(zhong)金屬,如熔焊(han)(han)(han)(han)(han)、壓焊(han)(han)(han)(han)(han)、釬(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)和擴散焊(han)(han)(han)(han)(han)。熔焊(han)(han)(han)(han)(han)是其(qi)中應(ying)用(yong)較多的(de)(de)也是本題(ti)要介紹的(de)(de)。手工電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)和氣體(ti)保(bao)護焊(han)(han)(han)(han)(han)是熔焊(han)(han)(han)(han)(han)中應(ying)用(yong)最廣(guang)、使(shi)用(yong)最為方(fang)便的(de)(de)兩種(zhong)方(fang)法,焊(han)(han)(han)(han)(han)接材料多,便于選擇(ze),適應(ying)性強。若有異種(zhong)金屬的(de)(de)大構(gou)件或批量(liang)生產時,可(ke)采用(yong)機械化(hua)的(de)(de)氣體(ti)保(bao)護自動焊(han)(han)(han)(han)(han)或埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)。


 由于異種金(jin)屬(shu)(shu)的化學成分、金(jin)相(xiang)組織、物(wu)理(li)性能及(ji)力(li)學性能都有(you)差(cha)(cha)別,有(you)的差(cha)(cha)別還很(hen)大。所以(yi),焊(han)接異種金(jin)屬(shu)(shu)通(tong)(tong)常要比焊(han)接同種金(jin)屬(shu)(shu)困難得多,如兩種被(bei)焊(han)金(jin)屬(shu)(shu)的熱(re)(re)膨脹系數相(xiang)差(cha)(cha)較大時,在焊(han)接過程中會產(chan)生(sheng)很(hen)大的熱(re)(re)應力(li),且這種熱(re)(re)應力(li)是(shi)不能通(tong)(tong)過焊(han)后熱(re)(re)處理(li)來(lai)消除(chu)的。另外(wai),由于兩種被(bei)焊(han)材料(liao)不同,其焊(han)接工藝要求也不同,等等。


 正確選擇焊(han)接(jie)材(cai)料是異(yi)(yi)種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)焊(han)接(jie)的(de)關(guan)鍵。接(jie)頭(tou)質量和(he)性(xing)能與焊(han)接(jie)材(cai)料關(guan)系十分(fen)(fen)密(mi)切,由于有合(he)金(jin)(jin)元素(su)的(de)被稀釋溶解(jie)和(he)碳遷(qian)移等因素(su)的(de)影響,在異(yi)(yi)種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)接(jie)頭(tou)的(de)焊(han)縫和(he)熔合(he)區(qu)存在一個過渡(du)區(qu),這區(qu)域不(bu)但化(hua)學成分(fen)(fen)和(he)金(jin)(jin)相組織不(bu)均勻,而且(qie)物理性(xing)能也不(bu)同(tong),力學性(xing)能也有很大的(de)差(cha)異(yi)(yi),這可能引起(qi)接(jie)頭(tou)缺陷(xian)或嚴重降低性(xing)能。所以(yi),必須按照母(mu)材(cai)的(de)化(hua)學成分(fen)(fen)、性(xing)能、接(jie)頭(tou)形式(shi)和(he)使用(yong)要求,正確地選擇焊(han)接(jie)材(cai)料。一般選擇異(yi)(yi)種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(這里是指本題涉及的(de)不(bu)銹鋼、耐熱鋼、鎳基及鐵鎳基合(he)金(jin)(jin)之間的(de)異(yi)(yi)種(zhong)材(cai)料焊(han)接(jie)和(he)它們(men)與珠光體(ti)鋼異(yi)(yi)種(zhong)材(cai)料焊(han)接(jie))有以(yi)下基本原則。


1. 保證(zheng)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)使用(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。即保證(zheng)焊(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)屬過渡區(qu)(qu)、熱影(ying)響區(qu)(qu)等接(jie)(jie)頭(tou)(tou)區(qu)(qu)域具有良好的(de)(de)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)和綜合(he)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng),以(yi)滿足(zu)使用(yong)要(yao)(yao)求(qiu)。如低(di)(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)耐熱鋼(gang)(gang)(gang)與(yu)1Cr18Ni9Ti焊(han)(han)接(jie)(jie),在許多情況(kuang)下(xia),采用(yong)309型奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao),可(ke)以(yi)滿足(zu)要(yao)(yao)求(qiu)。當設計要(yao)(yao)求(qiu)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)有良好的(de)(de)冷(leng)熱疲(pi)勞性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)時,若還(huan)采用(yong)309型奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao),雖然能(neng)形成(cheng)完整(zheng)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou),但由(you)于奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)焊(han)(han)縫與(yu)低(di)(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)耐熱鋼(gang)(gang)(gang)熱膨脹系(xi)數差(cha)別(bie)較大(da),在熔(rong)合(he)區(qu)(qu)兩側產生很大(da)的(de)(de)熱應(ying)力,隨(sui)著冷(leng)熱的(de)(de)變化,熱應(ying)力也(ye)不斷交替變化,加之低(di)(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)一側的(de)(de)塑性(xing)(xing)(xing)(xing)較低(di)(di),這就降低(di)(di)了接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)冷(leng)熱疲(pi)勞性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。若選用(yong)鎳基合(he)金(jin)(jin)(jin)焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao),可(ke)以(yi)大(da)大(da)提高其接(jie)(jie)頭(tou)(tou)冷(leng)熱疲(pi)勞性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。這主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)由(you)于鎳基合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)熱膨脹系(xi)數介于兩種被(bei)焊(han)(han)材(cai)料(liao)之間,且(qie)更接(jie)(jie)近低(di)(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang),這樣把熱應(ying)力進行(xing)分(fen)散(san),而(er)且(qie)塑性(xing)(xing)(xing)(xing)較差(cha)的(de)(de)低(di)(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)一側的(de)(de)應(ying)力相對較小。另外,鎳基合(he)金(jin)(jin)(jin)能(neng)有效地(di)阻止碳的(de)(de)遷(qian)移,降低(di)(di)了過渡層的(de)(de)危害(hai)。


2. 保(bao)證焊(han)接(jie)接(jie)頭具有良好的工(gong)藝性能,即在接(jie)頭區(qu)域不能出現熱裂紋和冷裂紋。


3. 保證焊縫金屬具(ju)有(you)一定的致密性(xing),不得有(you)超標的焊接缺陷。


4. 保(bao)證焊縫金屬(shu)具有所(suo)要求的綜合性(xing)能,如耐蝕(shi)性(xing)、耐熱性(xing)、熱強(qiang)性(xing)、抗氧化性(xing)等。


5. 在焊(han)接工藝(如焊(han)前(qian)預熱或(huo)焊(han)后(hou)熱處理)受到限制時,要注意選擇鎳基合(he)金(jin)或(huo)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接材料,以提高焊(han)縫金(jin)屬的(de)塑性(xing)及韌性(xing)。


6. 異種(zhong)材(cai)料焊(han)接(jie)(jie)時(shi),焊(han)接(jie)(jie)材(cai)料的選(xuan)擇通常是就高不就低(di)。如低(di)合(he)(he)金(jin)(jin)鋼與不銹(xiu)鋼焊(han)接(jie)(jie)時(shi),選(xuan)用不銹(xiu)鋼焊(han)接(jie)(jie)材(cai)料;低(di)合(he)(he)金(jin)(jin)鋼與鎳基(ji)合(he)(he)金(jin)(jin)焊(han)接(jie)(jie)、或不銹(xiu)鋼與鎳基(ji)合(he)(he)金(jin)(jin)焊(han)接(jie)(jie)時(shi),選(xuan)用鎳基(ji)合(he)(he)金(jin)(jin)焊(han)接(jie)(jie)材(cai)料。


異種材料焊接(jie)和(he)焊接(jie)材料的(de)選擇都要基于(yu)實驗,必(bi)須滿(man)足使用要求(qiu),不要隨(sui)便輕信某些資料或者結論(lun)。要以試驗數(shu)據為(wei)準,進行(xing)必(bi)要的(de)工藝試驗和(he)性能測(ce)試。