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(han)接(jie)材料(liao)
低(di)(di)(di)(di)碳或低(di)(di)(di)(di)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)與(yu)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接時,應選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)奧氏(shi)體(ti)或含有(you)(you)適量(liang)鐵素體(ti)的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)E309 309Mo和(he)高Mo的(de)(de)(de)(de)E16-25-6N等焊(han)(han)(han)材(cai)。若(ruo)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)低(di)(di)(di)(di)碳或低(di)(di)(di)(di)合(he)(he)金(jin)型(xing)焊(han)(han)(han)接材(cai)料(liao),則由于低(di)(di)(di)(di)碳、低(di)(di)(di)(di)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)稀釋(shi)作用(yong)(yong)(yong)(yong),使(shi)(shi)整(zheng)個焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)形成馬(ma)氏(shi)體(ti)而脆(cui)化,并引(yin)起裂(lie)紋。若(ruo)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)較(jiao)低(di)(di)(di)(di)鉻(ge)、鎳的(de)(de)(de)(de)308型(xing)焊(han)(han)(han)接材(cai)料(liao),同樣由于母材(cai)的(de)(de)(de)(de)稀釋(shi)作用(yong)(yong)(yong)(yong),焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)也將產生(sheng)大量(liang)的(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)組(zu)織,抗裂(lie)性(xing)能較(jiao)差(cha)。通常在(zai)焊(han)(han)(han)接低(di)(di)(di)(di)碳低(di)(di)(di)(di)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)與(yu)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)異種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)接頭并且使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)溫度,介質環(huan)境不(bu)苛刻時選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)309型(xing)焊(han)(han)(han)接材(cai)料(liao),焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)為奧氏(shi)體(ti)+少量(liang)鐵素體(ti)組(zu)織,抗裂(lie)性(xing)能好,應用(yong)(yong)(yong)(yong)最為廣泛(fan)。而在(zai)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)條(tiao)(tiao)件比(bi)較(jiao)嚴酷時則可使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)高Mo焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao),這(zhe)種焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)也具(ju)有(you)(you)良好的(de)(de)(de)(de)抗熱裂(lie)紋性(xing)能,同時又具(ju)有(you)(you)良好的(de)(de)(de)(de)塑韌性(xing)。在(zai)實際工作中,應當根據接頭的(de)(de)(de)(de)具(ju)體(ti)材(cai)料(liao)和(he)接頭的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)環(huan)境,確定焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)化學成分和(he)組(zu)織,利用(yong)(yong)(yong)(yong)已知(zhi)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)合(he)(he)比(bi)和(he)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)組(zu)織狀(zhuang)態(tai)圖來選(xuan)擇焊(han)(han)(han)接材(cai)料(liao)。
順便指出含碳(tan)較高的碳(tan)鋼(gang)和合金(jin)鋼(gang)也常常與不銹鋼(gang)進行焊接,形(xing)成異種鋼(gang)接頭,這種情況下(xia)則(ze)主要使(shi)用E16-25-6型焊材(cai)(cai)或Ni307等鎳基合金(jin)焊材(cai)(cai)。
3. 焊接工藝要點
在(zai)確(que)定(ding)接(jie)頭型式、坡口種類、焊(han)縫(feng)層(ceng)數(shu)等(deng)工藝(yi)因素時(shi),同樣要依據(ju)低(di)(di)碳或低(di)(di)合金(jin)鋼與奧(ao)氏體(ti)不銹鋼焊(han)接(jie)的特點,盡量減(jian)小熔(rong)合比。例如在(zai)焊(han)接(jie)時(shi)選用小直徑(jing)的焊(han)條或焊(han)絲(si),電(dian)弧電(dian)壓略高,盡量采(cai)用小電(dian)流(liu)、快速焊(han)等(deng)。若需預(yu)熱防止低(di)(di)碳或低(di)(di)合金(jin)鋼產生冷裂(lie)紋時(shi),預(yu)熱溫度應按照(zhao)低(di)(di)碳或低(di)(di)合金(jin)鋼來確(que)定(ding),但一(yi)般比同種低(di)(di)碳或低(di)(di)合金(jin)鋼焊(han)接(jie)時(shi)的預(yu)熱溫度低(di)(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,對十分擔心晶間腐蝕(shi)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。

