在焊接構件中還常遇到鐵(tie)素體不銹鋼與碳素鋼的焊接。鐵素體型不銹鋼以鉻為主要合金元素,有的還含有鋁、鉬等合金元素。生產中應用較多的鐵素體型不銹鋼牌號有10Cr17、10Cr17Mo、06Cr13Al等。
鐵素(su)體型(xing)不(bu)銹鋼(gang)與碳素(su)鋼(gang)相比,在化(hua)(hua)學成分(fen)上有(you)較高的(de)鉻和其他合(he)金元素(su)。在施(shi)焊過程中由于熱(re)循(xun)環的(de)作用,在鐵素(su)體型(xing)不(bu)銹鋼(gang)一側的(de)熱(re)影(ying)響(xiang)區會(hui)引起(qi)晶(jing)粒長大,造成脆化(hua)(hua)。并隨著(zhu)鋼(gang)中鉻含量的(de)增大,高溫停留時間的(de)延長,焊接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)脆化(hua)(hua)傾(qing)(qing)向會(hui)更嚴重。碳素(su)鋼(gang)一側焊縫有(you)不(bu)均勻混合(he)區,由合(he)金元素(su)的(de)濃度來決(jue)定(ding),可能出(chu)現(xian)硬(ying)脆的(de)馬氏體組織(zhi),導致塑(su)性和韌性下降,有(you)裂紋傾(qing)(qing)向。因此,這(zhe)樣(yang)的(de)異(yi)種(zhong)鋼(gang)材副的(de)焊接(jie)性較差。
為了實現這樣的異種(zhong)鋼(gang)材副的優質(zhi)焊接(jie),在焊接(jie)工(gong)藝上應采取(qu)必要措施:
1. 對于鉻含(han)量(liang)較(jiao)低(di)的(de)鐵素(su)體(ti)(ti)型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),焊(han)(han)接以(yi)前在(zai)其待焊(han)(han)一(yi)側可(ke)用(yong)E5015-B1或(huo)E5145-B2焊(han)(han)條堆焊(han)(han)一(yi)層過渡層,堆焊(han)(han)以(yi)前必須預熱,預熱溫度(du)為(wei)200~300℃。然(ran)后再用(yong)E4315、E4316或(huo)E5015焊(han)(han)條將(jiang)過渡層與(yu)碳(tan)素(su)鋼(gang)焊(han)(han)成一(yi)體(ti)(ti)。鉻含(han)量(liang)高[w(Cr)≥17%]的(de)鐵素(su)體(ti)(ti)型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)與(yu)碳(tan)素(su)鋼(gang)組對的(de)焊(han)(han)接副施焊(han)(han)時(shi),為(wei)了(le)防止(zhi)焊(han)(han)縫產生熱裂紋,可(ke)以(yi)采用(yong)奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接材料進(jin)行施焊(han)(han),一(yi)般情況可(ke)以(yi)不(bu)(bu)預熱,如果需要預熱,預熱溫度(du)為(wei)150~200℃。
2. 焊(han)接參數選用(yong)小的熱輸入,施焊(han)過程(cheng)中(zhong)焊(han)條、焊(han)槍(qiang)不作橫向擺動,以窄焊(han)縫為宜。
3. 多層焊(han)時,待前道(dao)焊(han)縫冷卻到預熱溫(wen)后(hou)再焊(han)下(xia)一道(dao)焊(han)縫,層間溫(wen)度(du)控制在100℃最好。如果層間溫(wen)度(du)過高,會出現焊(han)縫在高溫(wen)停留時間過長,造成嚴重(zhong)脆化。
4. 對于(yu)大(da)厚度(du)或剛度(du)較大(da)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)結構,要設計(ji)合理的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)和坡口形式,以期焊(han)(han)后變(bian)形量小,焊(han)(han)接(jie)(jie)應(ying)力也小。每道焊(han)(han)縫或每層焊(han)(han)縫焊(han)(han)接(jie)(jie)完畢后可用小錘輕輕錘擊焊(han)(han)縫周圍(wei),以利于(yu)釋放焊(han)(han)接(jie)(jie)應(ying)力。
5. 焊(han)后應及時進行回火(huo)處理,以使焊(han)縫(feng)組織均勻化,提(ti)高(gao)焊(han)縫(feng)的塑性和耐蝕(shi)性。回火(huo)溫度為750℃。
鐵素體型不銹鋼與珠光體鋼焊接可采用焊條電弧焊、CO2氣體保護焊和埋弧焊等方法。焊條電弧焊焊接時,選用的焊條、預熱溫度和焊后熱處理溫度見表5-22。