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(jie)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(liao)


  低(di)(di)(di)碳(tan)或(huo)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)(jin)鋼與奧氏(shi)(shi)體不銹鋼焊(han)接(jie)時,應(ying)選用(yong)(yong)奧氏(shi)(shi)體或(huo)含有(you)適量鐵素體的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體的(de)(de)E309 309Mo和高(gao)Mo的(de)(de)E16-25-6N等焊(han)材(cai)(cai)。若(ruo)選用(yong)(yong)低(di)(di)(di)碳(tan)或(huo)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)(jin)型(xing)焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料,則(ze)由于低(di)(di)(di)碳(tan)、低(di)(di)(di)合(he)金(jin)(jin)鋼的(de)(de)稀釋作用(yong)(yong),使(shi)整個焊(han)縫金(jin)(jin)屬形成馬氏(shi)(shi)體而脆(cui)化(hua),并引起(qi)裂紋(wen)。若(ruo)選用(yong)(yong)較低(di)(di)(di)鉻(ge)、鎳的(de)(de)308型(xing)焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料,同樣由于母材(cai)(cai)的(de)(de)稀釋作用(yong)(yong),焊(han)縫金(jin)(jin)屬也(ye)將產生大量的(de)(de)馬氏(shi)(shi)體組織(zhi),抗裂性(xing)能較差。通常(chang)在焊(han)接(jie)低(di)(di)(di)碳(tan)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)(jin)鋼與不銹鋼的(de)(de)異種(zhong)鋼接(jie)頭(tou)并且使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)溫度,介(jie)質(zhi)環境不苛刻時選用(yong)(yong)309型(xing)焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料,焊(han)縫金(jin)(jin)屬為(wei)奧氏(shi)(shi)體+少量鐵素體組織(zhi),抗裂性(xing)能好,應(ying)用(yong)(yong)最為(wei)廣(guang)泛。而在使(shi)用(yong)(yong)條件(jian)比(bi)較嚴酷時則(ze)可(ke)使(shi)用(yong)(yong)高(gao)Mo焊(han)條,這種(zhong)焊(han)條也(ye)具(ju)有(you)良好的(de)(de)抗熱裂紋(wen)性(xing)能,同時又具(ju)有(you)良好的(de)(de)塑(su)韌性(xing)。在實際(ji)工作中(zhong),應(ying)當根(gen)據(ju)接(jie)頭(tou)的(de)(de)具(ju)體材(cai)(cai)料和接(jie)頭(tou)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)環境,確(que)定(ding)焊(han)縫金(jin)(jin)屬的(de)(de)化(hua)學成分和組織(zhi),利用(yong)(yong)已知的(de)(de)熔(rong)合(he)比(bi)和不銹鋼組織(zhi)狀態圖(tu)來選擇焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料。


  順(shun)便指出含碳較高的碳鋼(gang)(gang)和合金鋼(gang)(gang)也常常與不銹鋼(gang)(gang)進行(xing)焊接(jie),形成(cheng)異種鋼(gang)(gang)接(jie)頭(tou),這種情況下(xia)則(ze)主要使用(yong)E16-25-6型焊材或Ni307等鎳基合金焊材。


3. 焊接工藝(yi)要點


  在確定接(jie)(jie)頭型式、坡(po)口種類、焊(han)(han)縫層數等工藝(yi)因素時(shi),同樣要依據(ju)低(di)(di)(di)碳(tan)或(huo)(huo)(huo)(huo)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)與奧氏體不銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)的特點,盡(jin)量(liang)減小(xiao)熔合(he)比。例如在焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)選用(yong)小(xiao)直徑的焊(han)(han)條或(huo)(huo)(huo)(huo)焊(han)(han)絲,電(dian)弧電(dian)壓略高,盡(jin)量(liang)采用(yong)小(xiao)電(dian)流、快速焊(han)(han)等。若(ruo)需預熱(re)防(fang)止(zhi)低(di)(di)(di)碳(tan)或(huo)(huo)(huo)(huo)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)產生(sheng)冷裂(lie)紋時(shi),預熱(re)溫度應按照低(di)(di)(di)碳(tan)或(huo)(huo)(huo)(huo)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)來確定,但一般比同種低(di)(di)(di)碳(tan)或(huo)(huo)(huo)(huo)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)的預熱(re)溫度低(di)(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。