在焊接構件中還常遇到鐵(tie)素體(ti)不(bu)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(tie)素(su)(su)體型不(bu)銹鋼(gang)與碳素(su)(su)鋼(gang)相比(bi),在化(hua)學成(cheng)分上有(you)較高的(de)鉻(ge)和其他(ta)合(he)金(jin)元(yuan)素(su)(su)。在施(shi)焊(han)過程(cheng)中由于熱循環(huan)的(de)作用,在鐵(tie)素(su)(su)體型不(bu)銹鋼(gang)一側的(de)熱影(ying)響(xiang)區會引起晶粒長大,造成(cheng)脆(cui)化(hua)。并(bing)隨(sui)著鋼(gang)中鉻(ge)含量(liang)的(de)增大,高溫停留時間的(de)延長,焊(han)接接頭的(de)脆(cui)化(hua)傾向會更嚴重。碳素(su)(su)鋼(gang)一側焊(han)縫有(you)不(bu)均勻(yun)混合(he)區,由合(he)金(jin)元(yuan)素(su)(su)的(de)濃度(du)來決定,可(ke)能出現(xian)硬脆(cui)的(de)馬(ma)氏體組織,導致塑性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)下降(jiang),有(you)裂紋傾向。因此,這樣(yang)的(de)異種(zhong)鋼(gang)材副的(de)焊(han)接性(xing)(xing)較差。
為了(le)實現(xian)這樣的(de)異種(zhong)鋼材副的(de)優質焊(han)接(jie),在焊(han)接(jie)工(gong)藝上(shang)應采取必(bi)要措施:
1. 對(dui)于鉻含量較低的(de)鐵素體型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),焊接(jie)以(yi)前在(zai)其待焊一(yi)(yi)(yi)側可(ke)用(yong)E5015-B1或E5145-B2焊條(tiao)堆(dui)焊一(yi)(yi)(yi)層過渡層,堆(dui)焊以(yi)前必須預(yu)(yu)熱(re)(re),預(yu)(yu)熱(re)(re)溫(wen)度為200~300℃。然后(hou)再用(yong)E4315、E4316或E5015焊條(tiao)將過渡層與(yu)碳(tan)(tan)素鋼(gang)(gang)焊成一(yi)(yi)(yi)體。鉻含量高[w(Cr)≥17%]的(de)鐵素體型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)與(yu)碳(tan)(tan)素鋼(gang)(gang)組(zu)對(dui)的(de)焊接(jie)副施焊時,為了防(fang)止焊縫產(chan)生熱(re)(re)裂紋(wen),可(ke)以(yi)采用(yong)奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊接(jie)材料進行施焊,一(yi)(yi)(yi)般情況(kuang)可(ke)以(yi)不(bu)預(yu)(yu)熱(re)(re),如果需要(yao)預(yu)(yu)熱(re)(re),預(yu)(yu)熱(re)(re)溫(wen)度為150~200℃。
2. 焊接參數選用(yong)小(xiao)的熱輸入,施焊過程(cheng)中焊條、焊槍(qiang)不作橫向(xiang)擺動,以(yi)窄焊縫為宜(yi)。
3. 多(duo)層焊時(shi),待前(qian)道(dao)焊縫冷卻(que)到預熱溫(wen)后再焊下(xia)一道(dao)焊縫,層間溫(wen)度控制(zhi)在(zai)(zai)100℃最(zui)好。如果層間溫(wen)度過高,會出現焊縫在(zai)(zai)高溫(wen)停留時(shi)間過長,造(zao)成嚴重脆化。
4. 對于(yu)大(da)厚度或剛度較大(da)的(de)焊(han)接(jie)結構,要設計合理的(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭和坡口形(xing)式,以期焊(han)后變形(xing)量小(xiao),焊(han)接(jie)應力也小(xiao)。每(mei)道焊(han)縫或每(mei)層焊(han)縫焊(han)接(jie)完(wan)畢后可用小(xiao)錘(chui)輕輕錘(chui)擊焊(han)縫周圍(wei),以利于(yu)釋(shi)放(fang)焊(han)接(jie)應力。
5. 焊后(hou)應及時進行回(hui)(hui)火處(chu)理,以使焊縫組織均勻化,提高焊縫的塑性(xing)和耐蝕(shi)性(xing)。回(hui)(hui)火溫(wen)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。