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(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)碳(tan)或(huo)(huo)低(di)合(he)金鋼與奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼焊(han)(han)接(jie)時(shi),應(ying)選用(yong)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)或(huo)(huo)含有(you)(you)適量(liang)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)E309 309Mo和高Mo的(de)(de)(de)(de)(de)E16-25-6N等焊(han)(han)材(cai)。若(ruo)選用(yong)低(di)碳(tan)或(huo)(huo)低(di)合(he)金型焊(han)(han)接(jie)材(cai)料,則由(you)(you)于低(di)碳(tan)、低(di)合(he)金鋼的(de)(de)(de)(de)(de)稀(xi)釋作用(yong),使(shi)(shi)整個焊(han)(han)縫金屬形成(cheng)馬氏體(ti)(ti)(ti)而(er)脆化,并(bing)引起裂紋(wen)。若(ruo)選用(yong)較低(di)鉻(ge)、鎳的(de)(de)(de)(de)(de)308型焊(han)(han)接(jie)材(cai)料,同樣(yang)由(you)(you)于母(mu)材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)稀(xi)釋作用(yong),焊(han)(han)縫金屬也將產生大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)馬氏體(ti)(ti)(ti)組織,抗裂性能(neng)較差。通常在焊(han)(han)接(jie)低(di)碳(tan)低(di)合(he)金鋼與不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)異(yi)種鋼接(jie)頭并(bing)且使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度,介質環境不苛刻時(shi)選用(yong)309型焊(han)(han)接(jie)材(cai)料,焊(han)(han)縫金屬為奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)+少(shao)量(liang)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)組織,抗裂性能(neng)好,應(ying)用(yong)最為廣泛。而(er)在使(shi)(shi)用(yong)條(tiao)(tiao)件比(bi)較嚴酷時(shi)則可使(shi)(shi)用(yong)高Mo焊(han)(han)條(tiao)(tiao),這種焊(han)(han)條(tiao)(tiao)也具有(you)(you)良好的(de)(de)(de)(de)(de)抗熱(re)裂紋(wen)性能(neng),同時(shi)又(you)具有(you)(you)良好的(de)(de)(de)(de)(de)塑韌性。在實(shi)際工作中,應(ying)當根據接(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)具體(ti)(ti)(ti)材(cai)料和接(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)環境,確定焊(han)(han)縫金屬的(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)成(cheng)分(fen)和組織,利用(yong)已(yi)知的(de)(de)(de)(de)(de)熔合(he)比(bi)和不銹(xiu)鋼組織狀(zhuang)態圖來選擇焊(han)(han)接(jie)材(cai)料。


  順(shun)便(bian)指出含碳較高(gao)的碳鋼(gang)(gang)和合金鋼(gang)(gang)也常常與不銹鋼(gang)(gang)進行(xing)焊接,形成異種鋼(gang)(gang)接頭,這種情(qing)況下(xia)則(ze)主(zhu)要使(shi)用(yong)E16-25-6型焊材或Ni307等鎳基(ji)合金焊材。


3. 焊接工藝要點


  在確(que)定接(jie)頭型式(shi)、坡口種(zhong)類(lei)、焊(han)縫層數(shu)等工藝因素(su)時,同樣要依據低(di)碳或(huo)低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)與奧(ao)氏體不銹鋼(gang)焊(han)接(jie)的(de)特點,盡量減小(xiao)熔合(he)比。例如在焊(han)接(jie)時選用(yong)小(xiao)直徑(jing)的(de)焊(han)條或(huo)焊(han)絲(si),電弧(hu)電壓略高,盡量采用(yong)小(xiao)電流、快(kuai)速焊(han)等。若需預(yu)熱防止低(di)碳或(huo)低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)產生冷裂紋時,預(yu)熱溫度應按照低(di)碳或(huo)低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)來(lai)確(que)定,但一(yi)般比同種(zhong)低(di)碳或(huo)低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)焊(han)接(jie)時的(de)預(yu)熱溫度低(di)一(yi)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。