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. 焊接方(fang)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)碳(tan)或低(di)(di)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)與奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)時,應(ying)選用(yong)(yong)(yong)奧氏(shi)(shi)體或含有適量(liang)(liang)鐵(tie)素體的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體的(de)(de)E309 309Mo和高(gao)Mo的(de)(de)E16-25-6N等焊(han)(han)材(cai)(cai)(cai)。若選用(yong)(yong)(yong)低(di)(di)碳(tan)或低(di)(di)合(he)(he)金(jin)型焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)(cai)料(liao),則(ze)由于低(di)(di)碳(tan)、低(di)(di)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)稀(xi)釋作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong),使(shi)整個焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬形成馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體而脆(cui)化,并(bing)引起裂(lie)紋。若選用(yong)(yong)(yong)較低(di)(di)鉻、鎳的(de)(de)308型焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)(cai)料(liao),同樣由于母(mu)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)稀(xi)釋作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong),焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬也將產生大量(liang)(liang)的(de)(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體組織,抗裂(lie)性能較差。通常(chang)在焊(han)(han)接(jie)(jie)低(di)(di)碳(tan)低(di)(di)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)與不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)異(yi)種鋼(gang)(gang)(gang)接(jie)(jie)頭(tou)并(bing)且(qie)使(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)溫度,介質環(huan)境不(bu)苛刻時選用(yong)(yong)(yong)309型焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)(cai)料(liao),焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬為(wei)奧氏(shi)(shi)體+少量(liang)(liang)鐵(tie)素體組織,抗裂(lie)性能好,應(ying)用(yong)(yong)(yong)最為(wei)廣泛(fan)。而在使(shi)用(yong)(yong)(yong)條件(jian)比較嚴酷時則(ze)可(ke)使(shi)用(yong)(yong)(yong)高(gao)Mo焊(han)(han)條,這(zhe)種焊(han)(han)條也具(ju)有良(liang)好的(de)(de)抗熱裂(lie)紋性能,同時又具(ju)有良(liang)好的(de)(de)塑韌性。在實際(ji)工作(zuo)(zuo)中,應(ying)當根(gen)據(ju)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)具(ju)體材(cai)(cai)(cai)料(liao)和接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)環(huan)境,確(que)定焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)化學成分(fen)和組織,利(li)用(yong)(yong)(yong)已知的(de)(de)熔合(he)(he)比和不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)組織狀態圖來選擇焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)(cai)料(liao)。


  順便指出含碳較(jiao)高的(de)碳鋼(gang)和合金鋼(gang)也常常與不銹(xiu)鋼(gang)進行焊接(jie),形(xing)成異種(zhong)鋼(gang)接(jie)頭,這種(zhong)情況下則主(zhu)要使用E16-25-6型焊材或Ni307等鎳基(ji)合金焊材。


3. 焊接工藝(yi)要點


  在(zai)確定接頭型(xing)式、坡口種(zhong)類、焊(han)(han)縫層(ceng)數等(deng)工(gong)藝因素(su)時(shi)(shi),同樣要依據低(di)(di)(di)碳或(huo)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)與奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)接的特點,盡(jin)量減小(xiao)(xiao)(xiao)熔合(he)比。例如在(zai)焊(han)(han)接時(shi)(shi)選用小(xiao)(xiao)(xiao)直徑的焊(han)(han)條(tiao)或(huo)焊(han)(han)絲,電(dian)弧(hu)電(dian)壓略高,盡(jin)量采用小(xiao)(xiao)(xiao)電(dian)流、快速焊(han)(han)等(deng)。若需(xu)預熱防止(zhi)低(di)(di)(di)碳或(huo)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)產生冷裂紋時(shi)(shi),預熱溫度應按(an)照低(di)(di)(di)碳或(huo)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)來確定,但一般(ban)比同種(zhong)低(di)(di)(di)碳或(huo)低(di)(di)(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)焊(han)(han)接時(shi)(shi)的預熱溫度低(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,對十分擔心晶間腐蝕的場合,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。