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(fang)法


  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)碳(tan)或低(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)與奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)時(shi),應(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)或含有適(shi)量鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)E309 309Mo和(he)高(gao)Mo的(de)(de)E16-25-6N等焊(han)材(cai)。若(ruo)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)低(di)(di)碳(tan)或低(di)(di)合(he)金(jin)型(xing)(xing)焊(han)接(jie)材(cai)料,則由(you)于低(di)(di)碳(tan)、低(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)稀(xi)釋作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong),使(shi)整個焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)形成馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)而(er)脆化,并(bing)引(yin)起裂(lie)紋(wen)。若(ruo)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)低(di)(di)鉻、鎳的(de)(de)308型(xing)(xing)焊(han)接(jie)材(cai)料,同樣由(you)于母(mu)材(cai)的(de)(de)稀(xi)釋作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong),焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)也將產生(sheng)大量的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi),抗(kang)裂(lie)性能(neng)較(jiao)差(cha)。通(tong)常在(zai)焊(han)接(jie)低(di)(di)碳(tan)低(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)與不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)異種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)接(jie)頭(tou)(tou)并(bing)且(qie)使(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)溫度,介質環(huan)(huan)境不苛刻時(shi)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)309型(xing)(xing)焊(han)接(jie)材(cai)料,焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)為奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)+少量鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi),抗(kang)裂(lie)性能(neng)好,應(ying)用(yong)(yong)(yong)最為廣(guang)泛。而(er)在(zai)使(shi)用(yong)(yong)(yong)條件比(bi)較(jiao)嚴酷時(shi)則可使(shi)用(yong)(yong)(yong)高(gao)Mo焊(han)條,這種(zhong)焊(han)條也具有良好的(de)(de)抗(kang)熱裂(lie)紋(wen)性能(neng),同時(shi)又具有良好的(de)(de)塑韌性。在(zai)實際工作(zuo)(zuo)中,應(ying)當(dang)根據接(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)具體(ti)(ti)(ti)材(cai)料和(he)接(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)環(huan)(huan)境,確定(ding)焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)(de)化學成分(fen)和(he)組織(zhi),利用(yong)(yong)(yong)已(yi)知的(de)(de)熔合(he)比(bi)和(he)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)組織(zhi)狀態圖來選(xuan)(xuan)擇焊(han)接(jie)材(cai)料。


  順(shun)便指出含碳較高(gao)的碳鋼和合金鋼也常(chang)常(chang)與不銹鋼進行焊接(jie),形成異種鋼接(jie)頭,這種情況下則主要使用E16-25-6型焊材(cai)或Ni307等鎳基合金焊材(cai)。


3. 焊接工藝要(yao)點


  在確定接頭型式(shi)、坡口種類、焊(han)(han)(han)縫層數等工(gong)藝因(yin)素(su)時,同樣要依據低(di)碳或低(di)合(he)金鋼與奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)接的(de)(de)特點,盡(jin)量減小熔(rong)合(he)比(bi)。例(li)如(ru)在焊(han)(han)(han)接時選用小直徑的(de)(de)焊(han)(han)(han)條或焊(han)(han)(han)絲,電(dian)弧電(dian)壓略(lve)高(gao),盡(jin)量采用小電(dian)流、快速焊(han)(han)(han)等。若需(xu)預(yu)熱防止低(di)碳或低(di)合(he)金鋼產(chan)生冷裂紋時,預(yu)熱溫度(du)(du)應按照低(di)碳或低(di)合(he)金鋼來(lai)確定,但一(yi)般比(bi)同種低(di)碳或低(di)合(he)金鋼焊(han)(han)(han)接時的(de)(de)預(yu)熱溫度(du)(du)低(di)一(yi)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(fu)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。