常有配管設計人員咨詢我們：不銹鋼和碳鋼（低合金鋼）是否可以直接焊接 ？首先應該明確，不銹(xiu)鋼和碳鋼是可以直接焊接的，但是在管道設計時，需要分具體情況進行分析，才能最終確定。
不銹鋼與碳(tan)鋼管道可(ke)能存(cun)在異種(zhong)鋼焊接的(de)情況：
①. 由于儀表配管大多管徑小，對管道內潔要求高，一些設計單位為了統一裝置的儀表配管，材料都采用不銹鋼管，不銹鋼儀表與碳鋼管道可能存在異種鋼焊接；
②. 有的特殊伴熱管為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，而蒸汽分配站為(wei)碳鋼(gang)，此時會出現碳鋼(gang)與不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的連接；
③. 有的設(she)備為(wei)不銹(xiu)鋼(gang)，而壓力管(guan)道為(wei)碳(tan)鋼(gang)，此時(shi)會(hui)出現(xian)碳(tan)鋼(gang)與不銹(xiu)鋼(gang)的連接；
④. 有的夾套管(guan)(guan)(guan)芯管(guan)(guan)(guan)用不(bu)銹鋼、夾套用碳(tan)鋼，有的夾套芯管(guan)(guan)(guan)用不(bu)銹鋼、夾套也用不(bu)銹鋼、熱媒管(guan)(guan)(guan)用碳(tan)鋼，會出現碳(tan)鋼與不(bu)銹鋼的連接。
一(yi)、一(yi)般情況碳鋼(gang)與不銹鋼(gang)不直接接觸
1. 在GB50235《工(gong)業金(jin)屬管(guan)(guan)道工(gong)程施工(gong)規(gui)范》規(gui)定“不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)(guan)道與支(zhi)架之(zhi)間應墊(dian)入不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼或(huo)氯離子含量不(bu)超過(guo)50x10-6的非(fei)金(jin)屬墊(dian)片”，原因是(shi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼和(he)碳鋼直接(jie)接(jie)觸會發(fa)生電(dian)化學腐蝕(shi)，在儲(chu)存、運輸、加工(gong)和(he)安裝時，一定要嚴(yan)格分開。
2. 不(bu)銹鋼的金相組(zu)織和表(biao)面鈍化(hua)(hua)膜，使得它(ta)在一般情況下(xia)(xia)較難與(yu)(yu)介(jie)質發生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)學(xue)反應而(er)被腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，但(dan)并(bing)不(bu)是在任何條件(jian)下(xia)(xia)都(dou)不(bu)能被腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。在腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質和誘(you)因（如劃傷(shang)、飛濺、割渣等(deng)）存在的條件(jian)下(xia)(xia)，不(bu)銹鋼也能與(yu)(yu)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質發生(sheng)(sheng)緩慢的化(hua)(hua)學(xue)和電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)反應被腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，而(er)且在一定條件(jian)下(xia)(xia)的腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速度相當(dang)快而(er)產生(sheng)(sheng)銹蝕(shi)(shi)現象，尤其是點蝕(shi)(shi)和縫隙腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。不(bu)銹鋼件(jian)的腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)機理主(zhu)要為(wei)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。當(dang)不(bu)銹鋼與(yu)(yu)碳鋼直接接觸(chu)會產生(sheng)(sheng)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。
3. 不銹鋼與碳鋼直接接觸腐蝕分析。鉻-鎳不銹鋼是現今運用最為廣泛的不銹鋼，國內牌號06Cr19Ni10，國際常用牌號304，不銹鋼因為含有18％以上的鉻以及8％以上的鎳含量，從而具有良好的耐腐蝕和成型的綜合性能。
碳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)料(liao)含(han)碳量的多少直(zhi)接關系到碳素(su)(su)(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)料(liao)性(xing)(xing)能，隨(sui)著(zhu)含(han)碳量增加(jia)，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的硬度、強度隨(sui)之提升，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)的塑性(xing)(xing)、可焊性(xing)(xing)能降低。同時碳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中錳元(yuan)素(su)(su)(su)、硅元(yuan)素(su)(su)(su)、鎳(nie)元(yuan)素(su)(su)(su)、硫元(yuan)素(su)(su)(su)也對碳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)性(xing)(xing)能影響。
電(dian)(dian)(dian)偶腐(fu)(fu)蝕，是由兩種(zhong)不(bu)同(tong)電(dian)(dian)(dian)位(wei)金(jin)(jin)屬接觸，從而引起電(dian)(dian)(dian)位(wei)低的(de)(de)金(jin)(jin)屬發生腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)異(yi)種(zhong)金(jin)(jin)屬接觸腐(fu)(fu)蝕。當不(bu)銹鋼(gang)(gang)材(cai)料與碳鋼(gang)(gang)材(cai)料混合(he)儲存(cun)時，不(bu)銹鋼(gang)(gang)含(han)有鎳(nie)、鉻金(jin)(jin)屬元(yuan)素(su)而活潑性降低，電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)便高(gao)于普通(tong)碳鋼(gang)(gang)為(wei)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)、碳鋼(gang)(gang)為(wei)陽極(ji)(ji)。在(zai)潮濕的(de)(de)空(kong)氣中水汽不(bu)可避免地(di)溶入二(er)氧(yang)化碳而形(xing)(xing)成(cheng)酸性的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)解質，從而形(xing)(xing)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)偶反(fan)應(ying)，碳素(su)體(ti)中的(de)(de)鐵(tie)元(yuan)素(su)失(shi)去電(dian)(dian)(dian)子，形(xing)(xing)成(cheng)正二(er)價鐵(tie)離(li)子，得到電(dian)(dian)(dian)子的(de)(de)鐵(tie)元(yuan)素(su)變成(cheng)三氧(yang)化二(er)鐵(tie)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)就會如此通(tong)過高(gao)位(wei)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)（陽極(ji)(ji)）金(jin)(jin)屬流(liu)入低位(wei)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)（陰(yin)(yin)極(ji)(ji)），至此金(jin)(jin)屬化學能以電(dian)(dian)(dian)能的(de)(de)形(xing)(xing)式損(sun)失(shi)，陰(yin)(yin)極(ji)(ji)金(jin)(jin)屬因受到保護而腐(fu)(fu)蝕減慢(man)，陽極(ji)(ji)以電(dian)(dian)(dian)子損(sun)失(shi)而更快(kuai)地(di)腐(fu)(fu)蝕。
當不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)與碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)直接接觸時(shi)，隨著(zhu)時(shi)間的(de)(de)推移，碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)不(bu)斷地鈍化，碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)產(chan)物(wu)對碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)起到了一定(ding)性的(de)(de)保(bao)護作用，從(cong)而減(jian)緩了碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率(lv)(lv)。但是(shi)(shi)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)隨著(zhu)時(shi)間的(de)(de)推移，材料(liao)表面的(de)(de)鈍化保(bao)護膜不(bu)斷地損失，且不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)因(yin)為前期腐蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率(lv)(lv)極(ji)小，腐蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)物(wu)較(jiao)少(shao)，難以對不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)材料(liao)起到保(bao)護作用，最終是(shi)(shi)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)材料(liao)隨著(zhu)時(shi)間的(de)(de)推移其腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)速(su)率(lv)(lv)不(bu)斷地加(jia)大(da)。綜合(he)上(shang)述，不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)與碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)接觸腐蝕(shi)(shi)(shi)為前期碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)材料(liao)腐蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率(lv)(lv)較(jiao)快，但是(shi)(shi)隨著(zhu)時(shi)間的(de)(de)推移碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)腐蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率(lv)(lv)減(jian)低(di)，而不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率(lv)(lv)不(bu)斷地加(jia)大(da)。
二、不銹鋼與碳鋼的異種鋼焊接
根(gen)據GB 50236《現(xian)場設備、工業管(guan)道焊(han)接工程施工規(gui)范(fan)》、SH/T 3526《石油化工異(yi)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)接規(gui)程》等規(gui)范(fan)的(de)(de)要(yao)求，進行不銹鋼(gang)(gang)(gang)與碳鋼(gang)(gang)(gang)異(yi)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)接。但是，不銹鋼(gang)(gang)(gang)與碳鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)異(yi)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)接容易出現(xian)以下問(wen)題。
1. 熔點差異
不銹(xiu)鋼(gang)和(he)碳鋼(gang)材料熔(rong)點(dian)不一樣(yang)，當焊接過程中，兩種金(jin)屬(shu)熔(rong)點(dian)相差(cha)較大時，就可(ke)能(neng)出(chu)現焊接性能(neng)降低，熔(rong)點(dian)較低的金(jin)屬(shu)會產生金(jin)屬(shu)流失，還(huan)有可(ke)能(neng)是蒸(zheng)發(fa)和(he)合(he)金(jin)元(yuan)素的大量燒損，這樣(yang)就會產生很多實際操(cao)作(zuo)問(wen)題。
2. 熱(re)導率和比熱(re)容差異
金屬的(de)熱導率和(he)比熱容是影響焊(han)(han)(han)接技術(shu)重(zhong)要因(yin)素(su)，對(dui)被焊(han)(han)(han)接材料的(de)熔化和(he)焊(han)(han)(han)縫的(de)凝(ning)固結晶造成影響。不(bu)銹鋼熱導率數值大(da)約是碳(tan)鋼的(de)三(san)分(fen)之一(yi)，明顯差異很大(da)，這(zhe)樣(yang)的(de)差異就會導致兩種金屬物質熔化時間不(bu)同步(bu)，金屬結合(he)效果也不(bu)太好，運行過程中就會影響焊(han)(han)(han)接過程，最終焊(han)(han)(han)縫性能不(bu)良(liang)。
3. 線(xian)膨脹系數差異
不(bu)(bu)銹鋼(gang)和碳鋼(gang)線(xian)膨脹(zhang)系數是不(bu)(bu)一樣的，這種(zhong)(zhong)不(bu)(bu)同(tong)性能就(jiu)會在焊(han)接連接后(hou)促(cu)使兩種(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)冷卻(que)后(hou)產(chan)生不(bu)(bu)同(tong)反(fan)應，焊(han)縫收縮量不(bu)(bu)同(tong)，接頭處就(jiu)會出現(xian)高應力狀態，促(cu)使焊(han)縫處或者熱影(ying)響區(qu)域產(chan)生裂紋(wen)，甚至導致焊(han)縫與(yu)金(jin)屬(shu)剝離現(xian)象(xiang)。
4. 電磁(ci)性差異
兩種金屬的電(dian)磁性(xing)差(cha)異不同，就(jiu)有可(ke)能導致焊(han)接連接時出現(xian)不穩定(ding)現(xian)象，不銹鋼和碳鋼的電(dian)磁性(xing)就(jiu)存(cun)在很大差(cha)異，容易造成焊(han)接電(dian)弧(hu)偏弧(hu)或者電(dian)弧(hu)燃(ran)燒不穩定(ding)結果，這樣就(jiu)會出現(xian)焊(han)縫處變(bian)形變(bian)壞。
5. 形成脆性化合物
金(jin)屬進行焊接后(hou)在焊縫處形(xing)成(cheng)(cheng)新(xin)物質，成(cheng)(cheng)為金(jin)屬間化合物，這(zhe)些(xie)物質有(you)些(xie)物理屬性(xing)(xing)(xing)(xing)較(jiao)脆(cui)，就(jiu)可(ke)能對(dui)接頭處力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能產(chan)生較(jiao)大影響，甚至會降低焊縫處塑性(xing)(xing)(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)(xing)(xing)。有(you)些(xie)金(jin)屬焊接后(hou)，接頭處性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好，但是(shi)容易(yi)生成(cheng)(cheng)其他物質，比如(ru)在熱影響區的(de)晶(jing)界(jie)上形(xing)成(cheng)(cheng)一(yi)種(zhong)貧(pin)鉻層，這(zhe)種(zhong)物質含有(you)碳(tan)化物，一(yi)旦產(chan)生，就(jiu)會導致在使用過程中(zhong)產(chan)生晶(jing)間腐蝕(shi)。
三、不銹鋼(gang)與碳鋼(gang)的連接
1. 不銹鋼(gang)與碳鋼(gang)管道的(de)法蘭連接
通過上(shang)述綜(zong)合分析，配(pei)管(guan)設計(ji)時，一般盡(jin)量避(bi)免異種鋼(gang)(gang)焊接，當遇到(dao)工(gong)藝參數(shu)改變(bian)，管(guan)道(dao)(dao)等級變(bian)化，不銹鋼(gang)(gang)與碳鋼(gang)(gang)管(guan)道(dao)(dao)需要連接時，一般用法蘭連接分界。特(te)別是(shi)高(gao)溫、高(gao)壓流體管(guan)道(dao)(dao)避(bi)免異種鋼(gang)(gang)焊接。
2. 不(bu)銹鋼與碳鋼的(de)焊接連接與工藝措施
當(dang)常溫(wen)、低(di)壓流(liu)體管道在特殊情況下(xia)，必須采用不銹(xiu)鋼和碳鋼直接焊接時，需(xu)(xu)注意焊接完(wan)成后(hou)最后(hou)進(jin)行消(xiao)除應力熱(re)處(chu)理，并需(xu)(xu)注意以下(xia)焊接工藝措施：
①. 選擇(ze)焊接材料
不(bu)(bu)銹鋼(gang)和碳鋼(gang)進行焊接，焊口處金屬化學成分(fen)是(shi)由填(tian)充金屬決定(ding)，兩種(zhong)不(bu)(bu)同金屬具有(you)不(bu)(bu)同焊接屬性(xing)，從(cong)調整(zheng)焊縫(feng)和熔(rong)合(he)區(qu)組織性(xing)能(neng)，改變焊接接頭應力分(fen)布狀(zhuang)況，抑(yi)制熔(rong)和區(qu)中碳擴散等(deng)方面(mian)進行研究，實現結構使(shi)用(yong)性(xing)能(neng)最(zui)終目標，幫助焊縫(feng)金屬的(de)成分(fen)應力接近其中一種(zhong)金屬成分(fen)，一般工業(ye)中都是(shi)選擇奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)焊條A307。
②. 焊(han)接接頭坡口
焊接(jie)接(jie)頭(tou)處會出現不(bu)同大小坡(po)口，4mm厚度不(bu)用(yong)開坡(po)口，采取直接(jie)焊接(jie)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)(xing)；4～6mm厚度，焊縫處直接(jie)進(jin)行(xing)(xing)雙(shuang)面焊接(jie)，不(bu)需要開坡(po)口；6mm以上就屬(shu)于大數(shu)值(zhi)，進(jin)行(xing)(xing)開坡(po)口就需要確(que)保(bao)焊接(jie)熔合區的性能，一般(ban)都是(shi)開V形或者X形坡(po)口。
③. 焊接(jie)操(cao)作方法
采用(yong)手工弧焊方(fang)式。選擇比(bi)較小的(de)熱(re)(re)輸入，小的(de)焊接電(dian)(dian)流，采取比(bi)較快的(de)焊接速度(du)，電(dian)(dian)流和速度(du)要控制在合理范圍，不(bu)引起失(shi)誤。采用(yong)短弧焊，焊接時電(dian)(dian)弧要偏(pian)向碳鋼材料(liao)方(fang)向，保障兩側金(jin)屬材料(liao)受熱(re)(re)均勻一致(zhi)，確(que)保兩邊受熱(re)(re)一致(zhi)。
④. 焊后處理和檢驗。
