不銹鋼復合中厚鋼板是由化學成分和物理性能有很大差異,焊接性也有重大差異的兩層鋼板組合而成,因而不可能用單一種焊接材料和焊接工藝進行焊接,而應將基層和復層區別對待。如果單獨采用適合于基層的焊接材料和焊接工藝,則焊接復層時會出現中合金水平的馬氏體鋼焊縫,不僅力學性能不良,還容易產生焊接裂紋,而且完全喪失了復層應有的耐蝕性;如果采用一種適合復層的不銹鋼焊接材料進行施焊,雖然易于得到腐蝕性能合格的復層表面,然而基層焊縫金屬卻完全由高、中合金水平的馬氏體鋼成分組成,其焊接裂紋傾向非常大,而且其塑性、強度等級不能同鋼板整體協調,以至在載荷作用下會出現不連續應力狀態,可能誘發斷裂失效,完全違背了制造不銹鋼復合中厚鋼板的初衷。為了防止基層成分對復層焊縫金屬的不利影響,以保證焊接接頭質量和性能,需要預先在基層焊縫表面熔敷一層規定成分的金屬層,稱之為過渡層(又稱隔離層)。


  這樣(yang)(yang),不銹(xiu)鋼(gang)復(fu)合中厚鋼(gang)板的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)將分為三個部分:一(yi)(yi)是復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)之(zhi)間(jian)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie),如同單一(yi)(yi)復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)鋼(gang)板的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)一(yi)(yi)樣(yang)(yang),沒(mei)有難(nan)度(du);二是基層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)之(zhi)間(jian)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie),如同單一(yi)(yi)基層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)鋼(gang)板的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)一(yi)(yi)樣(yang)(yang),也沒(mei)有難(nan)度(du);三是基層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)與復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)之(zhi)間(jian)過渡(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie),難(nan)度(du)比較大,如同異種鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)。


  為了(le)保證焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭有良好的(de)耐蝕性,通常應當(dang)避免(mian)復層(ceng)(ceng)焊(han)(han)后(hou)再(zai)次或(huo)多(duo)次受熱。因此在焊(han)(han)接(jie)不銹復合中(zhong)厚板時,一般先焊(han)(han)接(jie)基(ji)(ji)層(ceng)(ceng),后(hou)焊(han)(han)復層(ceng)(ceng)。基(ji)(ji)層(ceng)(ceng)比較厚又是先焊(han)(han),只(zhi)要坡口(kou)適當(dang),可(ke)(ke)以(yi)完(wan)全避免(mian)復層(ceng)(ceng)金(jin)屬(shu)熔入基(ji)(ji)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)中(zhong)的(de)可(ke)(ke)能性。


  根據對復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)性(xing)能要(yao)(yao)(yao)求(通常(chang)是(shi)(shi)耐蝕性(xing)),復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)縫應當(dang)盡量(liang)與(yu)復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)母材(cai)相同,這(zhe)(zhe)也是(shi)(shi)焊(han)(han)(han)接不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)一條(tiao)基(ji)本原則(ze)。但(dan)是(shi)(shi)焊(han)(han)(han)接材(cai)料(liao)選用時要(yao)(yao)(yao)考慮兩個問題(ti):一是(shi)(shi)要(yao)(yao)(yao)考慮復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)鋼(gang)板本身的(de)(de)焊(han)(han)(han)接性(xing),重要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)是(shi)(shi)防止焊(han)(han)(han)縫出(chu)現結(jie)晶裂紋。這(zhe)(zhe)就要(yao)(yao)(yao)求焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬的(de)(de)化學成(cheng)分(fen)與(yu)復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)有(you)所(suo)不(bu)同,以使其(qi)含有(you)一定的(de)(de)鐵素(su)體組織(zhi)。二(er)是(shi)(shi)要(yao)(yao)(yao)考慮基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)鋼(gang)板對焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬的(de)(de)稀釋作用。因為(wei)復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)接是(shi)(shi)在基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)基(ji)礎上(shang)開(kai)始的(de)(de),并且還必(bi)須(xu)保證(zheng)基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)與(yu)復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)之間有(you)良(liang)好的(de)(de)焊(han)(han)(han)接性(xing),同時由于(yu)復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)不(bu)厚,焊(han)(han)(han)接的(de)(de)層(ceng)(ceng)(ceng)數有(you)限(xian),這(zhe)(zhe)種(zhong)稀稀作用是(shi)(shi)難于(yu)避免(mian)的(de)(de)。為(wei)了克服(fu)這(zhe)(zhe)一缺陷,合(he)(he)理的(de)(de)辦法(fa)是(shi)(shi)在基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)同復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)接合(he)(he)面處設置一個過(guo)渡層(ceng)(ceng)(ceng),完成(cheng)由基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)到復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)成(cheng)分(fen)過(guo)渡。這(zhe)(zhe)樣一來(lai),從(cong)過(guo)渡層(ceng)(ceng)(ceng)上(shang)開(kai)始對復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)接,就比(bi)較(jiao)接近于(yu)該種(zhong)不(bu)銹鋼(gang)板的(de)(de)焊(han)(han)(han)接。


  不銹鋼復合(he)中厚鋼板焊(han)接的(de)(de)關(guan)鍵問題是(shi)復層(ceng)與基層(ceng)交界部(bu)位的(de)(de)焊(han)接,也(ye)(ye)就是(shi)過(guo)渡層(ceng)(又稱隔離層(ceng))的(de)(de)焊(han)接問題。從熔焊(han)的(de)(de)冶金學分(fen)析,過(guo)渡層(ceng)的(de)(de)焊(han)接同前面討論的(de)(de)異種鋼焊(han)接沒有本質(zhi)的(de)(de)區別。為(wei)保證過(guo)渡層(ceng)能完成化學成分(fen)由基層(ceng)到(dao)復層(ceng)的(de)(de)過(guo)渡,很重要的(de)(de)是(shi)選擇(ze)合(he)適的(de)(de)焊(han)接材(cai)料和穩(wen)定的(de)(de)焊(han)接參數以保證熔合(he)比基本穩(wen)定。這(zhe)個(ge)熔合(he)比也(ye)(ye)可以通過(guo)坡口尺寸和焊(han)接工(gong)藝在較大(da)范圍內變化。


  不(bu)銹鋼(gang)復合中(zhong)厚鋼(gang)板的過(guo)(guo)渡層宜薄不(bu)宜厚。值得注意(yi)的還有(you),由于不(bu)銹鋼(gang)同碳鋼(gang)(或低合金(jin)結構鋼(gang))之(zhi)間的熱物理性能(neng)(特別(bie)是膨(peng)脹系數)差別(bie)較大。為了防止焊(han)后冷卻過(guo)(guo)程中(zhong)或以(yi)后服(fu)役過(guo)(guo)程中(zhong)因溫(wen)差應力(li)(li)而開(kai)裂,應當保證過(guo)(guo)渡層具有(you)優良的塑性和韌性,使它能(neng)夠起到吸收和緩沖應力(li)(li)對兩(liang)金(jin)屬交界面的有(you)害作用,避免(mian)焊(han)接(jie)接(jie)頭產生裂紋。另外,還要考慮在過(guo)(guo)渡層上焊(han)接(jie)復層時(shi),不(bu)至于過(guo)(guo)分的被過(guo)(guo)渡層所稀(xi)釋。




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