不銹鋼復合中厚鋼板是由化學成分和物理性能有很大差異,焊接性也有重大差異的兩層鋼板組合而成,因而不可能用單一種焊接材料和焊接工藝進行焊接,而應將基層和復層區別對待。如果單獨采用適合于基層的焊接材料和焊接工藝,則焊接復層時會出現中合金水平的馬氏體鋼焊縫,不僅力學性能不良,還容易產生焊接裂紋,而且完全喪失了復層應有的耐蝕性;如果采用一種適合復層的不(bu)銹(xiu)鋼焊接材料進行施焊,雖然易于得到腐蝕性能合格的復層表面,然而基層焊縫金屬卻完全由高、中合金水平的馬氏體鋼成分組成,其焊接裂紋傾向非常大,而且其塑性、強度等級不能同鋼板整體協調,以至在載荷作用下會出現不連續應力狀態,可能誘發斷裂失效,完全違背了制造不銹鋼復合中厚鋼板的初衷。為了防止基層成分對復層焊縫金屬的不利影響,以保證焊接接頭質量和性能,需要預先在基層焊縫表面熔敷一層規定成分的金屬層,稱之為過渡層(又稱隔離層)。


  這樣,不銹鋼(gang)(gang)復合中厚鋼(gang)(gang)板(ban)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)將分為三個部分:一(yi)(yi)是(shi)(shi)復層(ceng)(ceng)之(zhi)間(jian)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie),如(ru)同單(dan)一(yi)(yi)復層(ceng)(ceng)鋼(gang)(gang)板(ban)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)一(yi)(yi)樣,沒有難(nan)(nan)度;二(er)是(shi)(shi)基層(ceng)(ceng)之(zhi)間(jian)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie),如(ru)同單(dan)一(yi)(yi)基層(ceng)(ceng)鋼(gang)(gang)板(ban)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)一(yi)(yi)樣,也(ye)沒有難(nan)(nan)度;三是(shi)(shi)基層(ceng)(ceng)與復層(ceng)(ceng)之(zhi)間(jian)過渡層(ceng)(ceng)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie),難(nan)(nan)度比較大,如(ru)同異種鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)。


  為了保(bao)證(zheng)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)有(you)良好的耐蝕性,通(tong)常(chang)應當避免復層焊(han)后(hou)再次或多次受(shou)熱。因此在焊(han)接(jie)(jie)不銹復合(he)中厚(hou)板時,一(yi)般先(xian)焊(han)接(jie)(jie)基(ji)層,后(hou)焊(han)復層。基(ji)層比(bi)較(jiao)厚(hou)又是先(xian)焊(han),只(zhi)要(yao)坡(po)口適當,可以完(wan)全避免復層金屬熔入(ru)基(ji)層焊(han)縫金屬中的可能性。


  根據對復(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的性(xing)能要(yao)求(通常是(shi)耐(nai)蝕性(xing)),復(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)焊(han)(han)縫(feng)(feng)應(ying)當盡量(liang)與復(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)母材相同,這(zhe)也是(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)不銹鋼的一條(tiao)基本原則。但(dan)是(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料(liao)選用(yong)時(shi)要(yao)考慮(lv)兩個(ge)問題:一是(shi)要(yao)考慮(lv)復(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)鋼板本身的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing),重要(yao)的是(shi)防止焊(han)(han)縫(feng)(feng)出現結晶裂紋(wen)。這(zhe)就要(yao)求焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬的化學成(cheng)分與復(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)有所(suo)不同,以使其含(han)有一定(ding)的鐵素(su)體組織。二是(shi)要(yao)考慮(lv)基層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)鋼板對焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬的稀(xi)釋作(zuo)用(yong)。因為復(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)是(shi)在基層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)焊(han)(han)縫(feng)(feng)的基礎上開(kai)(kai)始(shi)的,并(bing)且還必須保證(zheng)基層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)與復(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)之(zhi)間(jian)有良(liang)好的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing),同時(shi)由于復(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)不厚,焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)數有限(xian),這(zhe)種稀(xi)稀(xi)作(zuo)用(yong)是(shi)難于避(bi)免的。為了克服這(zhe)一缺(que)陷,合理的辦法是(shi)在基層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)同復(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的接(jie)(jie)(jie)合面處設置一個(ge)過渡層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),完成(cheng)由基層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)到(dao)復(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的成(cheng)分過渡。這(zhe)樣(yang)一來(lai),從過渡層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)上開(kai)(kai)始(shi)對復(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie),就比較接(jie)(jie)(jie)近于該種不銹鋼板的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。


  不銹鋼(gang)(gang)復合(he)中厚鋼(gang)(gang)板焊(han)接(jie)的(de)(de)關鍵問題是復層與基層交界部位的(de)(de)焊(han)接(jie),也就是過(guo)(guo)渡(du)層(又稱隔離層)的(de)(de)焊(han)接(jie)問題。從熔(rong)焊(han)的(de)(de)冶(ye)金(jin)學(xue)(xue)分(fen)析,過(guo)(guo)渡(du)層的(de)(de)焊(han)接(jie)同前面(mian)討論(lun)的(de)(de)異(yi)種鋼(gang)(gang)焊(han)接(jie)沒有(you)本質的(de)(de)區別。為保證過(guo)(guo)渡(du)層能完成化學(xue)(xue)成分(fen)由基層到(dao)復層的(de)(de)過(guo)(guo)渡(du),很(hen)重要(yao)的(de)(de)是選擇(ze)合(he)適的(de)(de)焊(han)接(jie)材料和穩定(ding)的(de)(de)焊(han)接(jie)參數以保證熔(rong)合(he)比基本穩定(ding)。這個熔(rong)合(he)比也可以通過(guo)(guo)坡口尺寸和焊(han)接(jie)工(gong)藝在較大范圍內變化。


  不銹鋼(gang)復合中(zhong)厚鋼(gang)板的(de)過渡(du)層(ceng)(ceng)宜薄(bo)不宜厚。值得注意(yi)的(de)還(huan)有,由于不銹鋼(gang)同碳(tan)鋼(gang)(或(huo)低合金結(jie)構鋼(gang))之間的(de)熱物(wu)理性能(neng)(特別(bie)(bie)是膨脹(zhang)系數)差別(bie)(bie)較大。為了防止焊(han)后(hou)冷卻過程(cheng)中(zhong)或(huo)以后(hou)服(fu)役過程(cheng)中(zhong)因溫差應(ying)力而開裂(lie),應(ying)當保證過渡(du)層(ceng)(ceng)具有優(you)良的(de)塑性和(he)韌性,使它能(neng)夠起(qi)到吸收和(he)緩沖應(ying)力對(dui)兩(liang)金屬(shu)交界面的(de)有害(hai)作用,避(bi)免(mian)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)產生(sheng)裂(lie)紋。另(ling)外,還(huan)要考慮在過渡(du)層(ceng)(ceng)上焊(han)接(jie)復層(ceng)(ceng)時,不至于過分的(de)被過渡(du)層(ceng)(ceng)所稀釋。




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