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)(tan)或低(di)(di)合(he)(he)(he)金鋼與奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi),應(ying)選用(yong)(yong)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)或含有(you)(you)適量(liang)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)E309 309Mo和高(gao)Mo的(de)(de)(de)(de)(de)(de)E16-25-6N等焊(han)(han)材(cai)。若選用(yong)(yong)低(di)(di)碳(tan)(tan)或低(di)(di)合(he)(he)(he)金型焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao),則由(you)于低(di)(di)碳(tan)(tan)、低(di)(di)合(he)(he)(he)金鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)稀(xi)釋作用(yong)(yong),使整(zheng)個焊(han)(han)縫金屬(shu)形成馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)而脆(cui)化(hua)(hua),并引起裂紋(wen)。若選用(yong)(yong)較低(di)(di)鉻、鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)308型焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao),同樣由(you)于母材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)稀(xi)釋作用(yong)(yong),焊(han)(han)縫金屬(shu)也(ye)將(jiang)產生大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi),抗裂性(xing)(xing)能(neng)較差。通常在焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)低(di)(di)碳(tan)(tan)低(di)(di)合(he)(he)(he)金鋼與不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)異種鋼接(jie)(jie)(jie)頭(tou)并且使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度,介質環境(jing)不苛(ke)刻時(shi)選用(yong)(yong)309型焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao),焊(han)(han)縫金屬(shu)為(wei)(wei)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)+少量(liang)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi),抗裂性(xing)(xing)能(neng)好(hao),應(ying)用(yong)(yong)最為(wei)(wei)廣(guang)泛(fan)。而在使用(yong)(yong)條件比較嚴酷(ku)時(shi)則可使用(yong)(yong)高(gao)Mo焊(han)(han)條,這(zhe)種焊(han)(han)條也(ye)具(ju)有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗熱裂紋(wen)性(xing)(xing)能(neng),同時(shi)又具(ju)有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)韌(ren)性(xing)(xing)。在實際工作中,應(ying)當根據接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)體(ti)(ti)(ti)材(cai)料(liao)和接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)環境(jing),確定焊(han)(han)縫金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學成分和組(zu)(zu)織(zhi),利用(yong)(yong)已知的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)合(he)(he)(he)比和不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼組(zu)(zu)織(zhi)狀態(tai)圖來選擇焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao)。
順便指出含碳(tan)較高(gao)的(de)碳(tan)鋼(gang)(gang)和合(he)(he)金鋼(gang)(gang)也(ye)常常與不銹鋼(gang)(gang)進行焊接,形成(cheng)異種鋼(gang)(gang)接頭,這種情況下(xia)則主要(yao)使(shi)用E16-25-6型焊材或Ni307等鎳基合(he)(he)金焊材。
3. 焊(han)接工藝要(yao)點
在確定(ding)(ding)接(jie)(jie)頭(tou)型式、坡口種(zhong)類、焊縫層數等(deng)工藝因素(su)時,同樣要依據低碳或(huo)低合(he)(he)金鋼(gang)與奧氏體不銹鋼(gang)焊接(jie)(jie)的特點,盡量(liang)減小(xiao)熔合(he)(he)比(bi)。例如在焊接(jie)(jie)時選用(yong)小(xiao)直徑的焊條或(huo)焊絲,電(dian)(dian)弧電(dian)(dian)壓略高,盡量(liang)采(cai)用(yong)小(xiao)電(dian)(dian)流、快速焊等(deng)。若需(xu)預(yu)(yu)熱防(fang)止低碳或(huo)低合(he)(he)金鋼(gang)產生冷裂紋(wen)時,預(yu)(yu)熱溫度應(ying)按照低碳或(huo)低合(he)(he)金鋼(gang)來確定(ding)(ding),但一般比(bi)同種(zhong)低碳或(huo)低合(he)(he)金鋼(gang)焊接(jie)(jie)時的預(yu)(yu)熱溫度低一些(xie)。
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。

