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
低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)或低(di)(di)(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)與奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接時(shi),應(ying)選用(yong)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)或含有(you)適量(liang)鐵素體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)E309 309Mo和高(gao)Mo的(de)(de)(de)E16-25-6N等焊(han)(han)材。若選用(yong)低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)或低(di)(di)(di)合金(jin)型(xing)焊(han)(han)接材料(liao)(liao)(liao),則(ze)由(you)于(yu)(yu)低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)、低(di)(di)(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)稀(xi)(xi)釋(shi)作(zuo)用(yong),使(shi)(shi)整個焊(han)(han)縫金(jin)屬形成馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)而脆(cui)化,并(bing)引起(qi)裂(lie)(lie)紋。若選用(yong)較(jiao)低(di)(di)(di)鉻(ge)、鎳的(de)(de)(de)308型(xing)焊(han)(han)接材料(liao)(liao)(liao),同樣(yang)由(you)于(yu)(yu)母材的(de)(de)(de)稀(xi)(xi)釋(shi)作(zuo)用(yong),焊(han)(han)縫金(jin)屬也(ye)將產(chan)生(sheng)大量(liang)的(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)(zu)織(zhi),抗(kang)裂(lie)(lie)性(xing)能(neng)較(jiao)差。通常在焊(han)(han)接低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)低(di)(di)(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)與不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)異種鋼(gang)(gang)接頭并(bing)且使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)溫度,介質環(huan)境不苛刻時(shi)選用(yong)309型(xing)焊(han)(han)接材料(liao)(liao)(liao),焊(han)(han)縫金(jin)屬為奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)+少(shao)量(liang)鐵素體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)(zu)織(zhi),抗(kang)裂(lie)(lie)性(xing)能(neng)好,應(ying)用(yong)最為廣泛。而在使(shi)(shi)用(yong)條件比較(jiao)嚴酷時(shi)則(ze)可使(shi)(shi)用(yong)高(gao)Mo焊(han)(han)條,這種焊(han)(han)條也(ye)具(ju)有(you)良好的(de)(de)(de)抗(kang)熱裂(lie)(lie)紋性(xing)能(neng),同時(shi)又具(ju)有(you)良好的(de)(de)(de)塑韌性(xing)。在實際工作(zuo)中(zhong),應(ying)當根據接頭的(de)(de)(de)具(ju)體(ti)(ti)(ti)材料(liao)(liao)(liao)和接頭的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)環(huan)境,確定(ding)焊(han)(han)縫金(jin)屬的(de)(de)(de)化學成分和組(zu)(zu)(zu)織(zhi),利用(yong)已知的(de)(de)(de)熔合比和不銹鋼(gang)(gang)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)狀(zhuang)態圖來選擇焊(han)(han)接材料(liao)(liao)(liao)。
順便(bian)指出含碳(tan)較(jiao)高的(de)碳(tan)鋼(gang)和合(he)金鋼(gang)也常(chang)常(chang)與不銹鋼(gang)進行焊(han)接,形成異種鋼(gang)接頭,這種情況下則主(zhu)要使用E16-25-6型焊(han)材(cai)或(huo)Ni307等鎳(nie)基合(he)金焊(han)材(cai)。
3. 焊接工藝要(yao)點
在(zai)確定接頭型式、坡口種類(lei)、焊(han)(han)(han)(han)(han)縫層數(shu)等(deng)工(gong)藝因素時,同樣要依據(ju)低(di)(di)(di)(di)碳或(huo)低(di)(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)與(yu)奧氏體不銹鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接的特(te)點,盡(jin)量(liang)減(jian)小(xiao)(xiao)熔合(he)比。例如在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)接時選用小(xiao)(xiao)直徑的焊(han)(han)(han)(han)(han)條或(huo)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲,電弧電壓略高,盡(jin)量(liang)采(cai)用小(xiao)(xiao)電流、快速焊(han)(han)(han)(han)(han)等(deng)。若需預熱(re)(re)防止(zhi)低(di)(di)(di)(di)碳或(huo)低(di)(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)產生冷(leng)裂紋時,預熱(re)(re)溫度應按照(zhao)低(di)(di)(di)(di)碳或(huo)低(di)(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)來確定,但(dan)一般比同種低(di)(di)(di)(di)碳或(huo)低(di)(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接時的預熱(re)(re)溫度低(di)(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(jing)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。