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
低碳(tan)(tan)或(huo)低合金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)與奧氏體不銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時,應(ying)選(xuan)用(yong)(yong)奧氏體或(huo)含有(you)適(shi)量(liang)鐵素體的(de)(de)(de)奧氏體的(de)(de)(de)E309 309Mo和高(gao)Mo的(de)(de)(de)E16-25-6N等焊(han)(han)(han)材(cai)。若選(xuan)用(yong)(yong)低碳(tan)(tan)或(huo)低合金(jin)(jin)(jin)型(xing)(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao),則(ze)由于低碳(tan)(tan)、低合金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)稀釋作(zuo)用(yong)(yong),使(shi)(shi)整個焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)屬形成馬氏體而(er)脆化,并(bing)引(yin)起裂紋(wen)。若選(xuan)用(yong)(yong)較低鉻(ge)、鎳的(de)(de)(de)308型(xing)(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao),同(tong)樣由于母材(cai)的(de)(de)(de)稀釋作(zuo)用(yong)(yong),焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)屬也(ye)將(jiang)產生大量(liang)的(de)(de)(de)馬氏體組(zu)織(zhi),抗裂性(xing)能較差。通常在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)低碳(tan)(tan)低合金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)與不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)異種鋼(gang)(gang)接(jie)(jie)頭(tou)并(bing)且使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)溫度,介質環境(jing)不苛刻時選(xuan)用(yong)(yong)309型(xing)(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao),焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)屬為奧氏體+少量(liang)鐵素體組(zu)織(zhi),抗裂性(xing)能好(hao),應(ying)用(yong)(yong)最為廣泛(fan)。而(er)在(zai)(zai)使(shi)(shi)用(yong)(yong)條(tiao)件(jian)比較嚴酷時則(ze)可使(shi)(shi)用(yong)(yong)高(gao)Mo焊(han)(han)(han)條(tiao),這種焊(han)(han)(han)條(tiao)也(ye)具有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)抗熱裂紋(wen)性(xing)能,同(tong)時又具有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)塑韌性(xing)。在(zai)(zai)實際工作(zuo)中,應(ying)當(dang)根據接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)具體材(cai)料(liao)和接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)環境(jing),確定焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)化學成分和組(zu)織(zhi),利用(yong)(yong)已(yi)知的(de)(de)(de)熔合比和不銹鋼(gang)(gang)組(zu)織(zhi)狀態圖來(lai)選(xuan)擇(ze)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)。
順便指出含碳(tan)較高的碳(tan)鋼和合(he)金(jin)鋼也常常與不(bu)銹鋼進行(xing)焊接(jie),形成異種(zhong)鋼接(jie)頭,這種(zhong)情況下則(ze)主要使用E16-25-6型焊材或Ni307等鎳基合(he)金(jin)焊材。
3. 焊接工藝要點(dian)
在確(que)定(ding)接(jie)頭型式(shi)、坡口(kou)種類(lei)、焊(han)縫層數(shu)等(deng)(deng)工藝因素(su)時(shi),同樣要依據低(di)(di)碳或低(di)(di)合金鋼(gang)與奧(ao)氏體不銹鋼(gang)焊(han)接(jie)的(de)特點,盡(jin)量減小(xiao)熔合比。例如在焊(han)接(jie)時(shi)選用(yong)(yong)小(xiao)直(zhi)徑的(de)焊(han)條或焊(han)絲,電(dian)弧電(dian)壓略高,盡(jin)量采用(yong)(yong)小(xiao)電(dian)流、快速焊(han)等(deng)(deng)。若需(xu)預(yu)熱(re)防止低(di)(di)碳或低(di)(di)合金鋼(gang)產生冷裂紋時(shi),預(yu)熱(re)溫度(du)(du)應按照低(di)(di)碳或低(di)(di)合金鋼(gang)來確(que)定(ding),但一般比同種低(di)(di)碳或低(di)(di)合金鋼(gang)焊(han)接(jie)時(shi)的(de)預(yu)熱(re)溫度(du)(du)低(di)(di)一些。
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(jing)間(jian)腐蝕的場合,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。

