不銹鋼在碳鋼和低合金鋼中堆焊的方法很多,常見的有手工電弧焊、熔化極氣體保護焊、帶極埋弧(或電渣)堆焊、絲極埋弧堆焊等。無論哪一種堆焊方法,第一層堆焊的焊縫金屬都是由堆焊材料的熔敷金屬和熔人的母材金屬熔合而成的。由于母材的合金元素含量很低,所以它對第一層焊縫金屬的合金成分具有稀釋作用。因此,可能使焊縫金屬中奧氏體和鐵素體形成元素含量不足,結果堆焊金屬可能出現大量的馬氏體組織,并可能產生裂紋,同時導致堆焊層韌性降低。
焊縫金屬(shu)成分和組(zu)織決定(ding)于堆(dui)焊材(cai)料和母(mu)材(cai)熔(rong)人(ren)量即熔(rong)合比(bi),也(ye)有(you)叫稀釋率(lv)(母(mu)材(cai)的(de)熔(rong)入量占整個焊縫金屬(shu)的(de)比(bi)例(li))。當堆(dui)焊工(gong)(gong)藝(yi)確定(ding)之后,熔(rong)合比(bi)可調(diao)節的(de)范圍(wei)并不(bu)大,否則就對工(gong)(gong)藝(yi)帶來(lai)很(hen)大的(de)麻煩(fan)。因此(ci),選(xuan)擇堆(dui)焊材(cai)料顯得十(shi)分重要(yao)。
下面(mian)以手(shou)(shou)工電(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)條為例說明。手(shou)(shou)工電(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)條的(de)熔合比一(yi)般是(shi)20%左(zuo)右。如用18-8(Cr18%、Ni8%)型的(de)電(dian)(dian)焊(han)(han)(han)(han)條,經母材稀(xi)釋以后(hou),堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)成分將變成15-7型,這(zhe)(zhe)樣焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)可(ke)能(neng)(neng)是(shi)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)+馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)織。若(ruo)在(zai)實際操作(zuo)中(zhong)熔合比控制較(jiao)(jiao)大時,就(jiu)有(you)可(ke)能(neng)(neng)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)產生(sheng)大量的(de)脆硬馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti),這(zhe)(zhe)樣的(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)無論(lun)力學性(xing)能(neng)(neng)、耐蝕性(xing)能(neng)(neng),還(huan)是(shi)抗裂性(xing)能(neng)(neng)都(dou)很(hen)差。由(you)于稀(xi)釋作(zuo)用,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)的(de)鎳含量較(jiao)(jiao)低,在(zai)熔合線附近產生(sheng)較(jiao)(jiao)寬(kuan)的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)過渡層(ceng)。同樣的(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)方(fang)法,若(ruo)選用309型的(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)材料,經母材稀(xi)釋后(hou),堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)成分是(shi)19-9或18-8型,這(zhe)(zhe)樣第一(yi)層(ceng)就(jiu)基本達(da)到(dao)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)成分的(de)要(yao)求(qiu),而且焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)組(zu)織是(shi)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)十鐵素體(ti)(ti)組(zu)織,這(zhe)(zhe)樣焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)就(jiu)具有(you)較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)抗熱裂性(xing)能(neng)(neng)和抗腐蝕性(xing)能(neng)(neng)。
隨著焊(han)接(jie)工(gong)藝的(de)不(bu)斷(duan)發(fa)展,低(di)稀釋率(lv)的(de)焊(han)接(jie)工(gong)藝已得到(dao)廣(guang)泛(fan)應用,其中最突出的(de)是帶(dai)極電渣堆(dui)焊(han),它能將(jiang)稀釋率(lv)控制在10%以(yi)下。這樣在選擇堆(dui)焊(han)材(cai)料(liao)時,合金元素可以(yi)適當低(di)些。因此,我們要(yao)充分考慮(lv)焊(han)接(jie)工(gong)藝的(de)影響,也就是熔合比的(de)影響,選擇合適堆(dui)焊(han)材(cai)料(liao)。