在壓力容器焊接生產中,通常會遇到不同鋼種相互焊接的問題,即異種鋼焊接。如復合鋼板壓力容器的焊接、容器不銹鋼襯里塞焊、換熱器的不銹鋼換(huan)熱管與管板不同鋼種的焊接等。


1. 稀釋問題(ti)


  如果是珠光體鋼與(yu)奧氏(shi)體鋼形成的(de)異種(zhong)鋼焊接(jie)接(jie)頭(tou),一(yi)般均(jun)應(ying)用Cr-Ni奧氏(shi)體鋼或(huo)N基合(he)金作為焊接(jie)材料。


  假(jia)設用(yong)18-8鋼(gang)(s)與(yu)低碳(tan)鋼(gang)(m)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie),如圖3-13所示,焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)時(shi)兩種母材都要熔(rong)人熔(rong)池。若不填充焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材料,兩種鋼(gang)以同比例熔(rong)入(ru)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng),由圖3-14(舍夫勒(le)圖)求得(de)圖中(zhong)點'通常(chang)認為(wei)這(zhe)就是(shi)(shi)待焊(han)(han)(han)(han)(han)母材。具(ju)有點d成(cheng)分(fen)的母材再與(yu)成(cheng)分(fen)為(wei)點f或點f'的焊(han)(han)(han)(han)(han)條金屬(shu)相(xiang)熔(rong)合(he)(he)后,構成(cheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu),相(xiang)應(ying)組成(cheng)應(ying)在(zai)(zai)a-f或a-f'的連(lian)線(xian)上并由熔(rong)合(he)(he)比的大(da)小(xiao)(xiao)來決定。采用(yong)分(fen)為(wei)f'的焊(han)(han)(han)(han)(han)條,熔(rong)合(he)(he)比高(gao)達0.7仍可(ke)保(bao)證焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)不出現馬氏(shi)(shi)體組織,而是(shi)(shi)單獨(du)相(xiang)奧氏(shi)(shi)體,組織具(ju)有一定的熱裂傾(qing)向。采用(yong)成(cheng)分(fen)為(wei)f的焊(han)(han)(han)(han)(han)條,則由a-f連(lian)線(xian)可(ke)得(de),如果(guo)熔(rong)合(he)(he)比控制在(zai)(zai)0.3以下,可(ke)得(de)到A+F(δ+γ)雙(shuang)相(xiang)組織。同樣(yang),應(ying)用(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條18-8型,其組成(cheng)與(yu)母材相(xiang)同,則焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)的組成(cheng)將(jiang)在(zai)(zai)a-s線(xian)上,這(zhe)時(shi),只(zhi)有控制熔(rong)合(he)(he)比小(xiao)(xiao)于0.15才能避免焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)有馬氏(shi)(shi)體產生。


  因此,必須正確選擇(ze)高合(he)金的焊接(jie)材料,控制熔合(he)比或稀(xi)釋率。


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2. 凝固(gu)過渡層的存在


  前面敘述的(de)(de)焊縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)成(cheng)(cheng)分(fen)指的(de)(de)是(shi)平(ping)均(jun)成(cheng)(cheng)分(fen)。靠近熔合線的(de)(de)焊縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)有一(yi)定(ding)的(de)(de)濃度梯度。這種成(cheng)(cheng)分(fen)上的(de)(de)過渡(du)(du)變化(hua)區是(shi)由于熔池凝(ning)固特性造成(cheng)(cheng)的(de)(de),所以稱為凝(ning)固過渡(du)(du)層。一(yi)般增加焊縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)鎳含量(liang)可以縮小(xiao)過渡(du)(du)層。



3. 碳遷移過渡層(ceng)的形成


  在異種鋼(gang)(gang)焊接時(shi),一(yi)般(ban)可以(yi)出(chu)現(xian)低合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)一(yi)側的(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)通過焊縫(feng)邊界向高(gao)合(he)(he)金(jin)焊縫(feng)中遷移擴(kuo)(kuo)散的(de)(de)現(xian)象(xiang),分別(bie)在焊縫(feng)邊界兩側形成脫(tuo)碳(tan)(tan)(tan)層和增碳(tan)(tan)(tan)層。即在低合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)母材(cai)側形成脫(tuo)碳(tan)(tan)(tan)層,另一(yi)側為增碳(tan)(tan)(tan)層,它(ta)們(men)總(zong)稱為碳(tan)(tan)(tan)遷移過渡(du)層。由硬度(du)試驗可以(yi)測定碳(tan)(tan)(tan)遷移的(de)(de)存在,如(ru)圖3-15所示。增碳(tan)(tan)(tan)層是由于碳(tan)(tan)(tan)擴(kuo)(kuo)散遷移而析出(chu)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物所造成的(de)(de)。由此形成的(de)(de)硬度(du)突變(bian)現(xian)象(xiang)對焊接接頭性能有(you)害。


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4. 殘(can)余應力(li)的形成


  異種(zhong)鋼焊(han)接(jie)時(shi),由于(yu)(yu)兩種(zhong)鋼的(de)線脹系數相差很大(da),不僅在焊(han)接(jie)時(shi)會產(chan)生較大(da)的(de)殘余應力(li)(li),而且在使用中若有循環溫度作用,也會形(xing)成(cheng)熱應力(li)(li)。由于(yu)(yu)殘余應力(li)(li)的(de)存在,常(chang)常(chang)影響工作性(xing)能。



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