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)(di)(di)(di)碳(tan)(tan)或低(di)(di)(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)與奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)焊(han)接時(shi),應(ying)選用(yong)(yong)(yong)奧(ao)氏(shi)體或含有(you)適量鐵(tie)素體的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體的(de)(de)(de)(de)E309 309Mo和高(gao)Mo的(de)(de)(de)(de)E16-25-6N等焊(han)材(cai)(cai)。若(ruo)選用(yong)(yong)(yong)低(di)(di)(di)(di)(di)碳(tan)(tan)或低(di)(di)(di)(di)(di)合(he)金(jin)型(xing)(xing)焊(han)接材(cai)(cai)料,則由于低(di)(di)(di)(di)(di)碳(tan)(tan)、低(di)(di)(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)稀釋作用(yong)(yong)(yong),使(shi)(shi)整(zheng)個焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)形成(cheng)馬氏(shi)體而脆化,并引起(qi)裂紋。若(ruo)選用(yong)(yong)(yong)較(jiao)低(di)(di)(di)(di)(di)鉻、鎳的(de)(de)(de)(de)308型(xing)(xing)焊(han)接材(cai)(cai)料,同(tong)樣由于母材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)稀釋作用(yong)(yong)(yong),焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)也將產生大(da)量的(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)體組(zu)織(zhi),抗裂性(xing)能(neng)(neng)較(jiao)差(cha)。通常在(zai)焊(han)接低(di)(di)(di)(di)(di)碳(tan)(tan)低(di)(di)(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)與不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)異種(zhong)鋼(gang)接頭并且使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)溫度,介質環境(jing)不苛刻時(shi)選用(yong)(yong)(yong)309型(xing)(xing)焊(han)接材(cai)(cai)料,焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)為(wei)奧(ao)氏(shi)體+少量鐵(tie)素體組(zu)織(zhi),抗裂性(xing)能(neng)(neng)好,應(ying)用(yong)(yong)(yong)最為(wei)廣泛。而在(zai)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)條(tiao)件比較(jiao)嚴酷(ku)時(shi)則可使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)高(gao)Mo焊(han)條(tiao),這種(zhong)焊(han)條(tiao)也具有(you)良好的(de)(de)(de)(de)抗熱裂紋性(xing)能(neng)(neng),同(tong)時(shi)又具有(you)良好的(de)(de)(de)(de)塑韌性(xing)。在(zai)實際工作中,應(ying)當根據接頭的(de)(de)(de)(de)具體材(cai)(cai)料和接頭的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)環境(jing),確定(ding)焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)分和組(zu)織(zhi),利用(yong)(yong)(yong)已知的(de)(de)(de)(de)熔合(he)比和不銹鋼(gang)組(zu)織(zhi)狀(zhuang)態圖來選擇焊(han)接材(cai)(cai)料。


  順便指出(chu)含碳較高的碳鋼和合(he)(he)金鋼也常常與不銹(xiu)鋼進行焊(han)接(jie)(jie),形成異(yi)種鋼接(jie)(jie)頭(tou),這種情況下則主要(yao)使用E16-25-6型焊(han)材(cai)或Ni307等鎳基合(he)(he)金焊(han)材(cai)。


3. 焊接(jie)工藝(yi)要點


  在確定接頭型式、坡口種類、焊(han)(han)縫(feng)層數等工(gong)藝因素時,同(tong)樣要依據低(di)碳(tan)(tan)或(huo)低(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)與奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接的特點(dian),盡量(liang)減(jian)小熔合比。例如(ru)在焊(han)(han)接時選用小直徑的焊(han)(han)條或(huo)焊(han)(han)絲,電弧電壓略高,盡量(liang)采用小電流、快速焊(han)(han)等。若(ruo)需預(yu)熱(re)防止低(di)碳(tan)(tan)或(huo)低(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)產生冷裂紋(wen)時,預(yu)熱(re)溫度應(ying)按(an)照低(di)碳(tan)(tan)或(huo)低(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)來確定,但一般比同(tong)種低(di)碳(tan)(tan)或(huo)低(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接時的預(yu)熱(re)溫度低(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。