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(han)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)碳或低(di)(di)合(he)(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)與奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi),應選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)或含有(you)(you)適量(liang)鐵素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)E309 309Mo和(he)高(gao)Mo的(de)(de)(de)(de)(de)(de)E16-25-6N等(deng)焊(han)(han)(han)材(cai)。若選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)低(di)(di)碳或低(di)(di)合(he)(he)金(jin)(jin)型(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)(liao),則由(you)于低(di)(di)碳、低(di)(di)合(he)(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)稀釋作用(yong)(yong),使整(zheng)個焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬形(xing)成馬氏(shi)體(ti)(ti)而脆(cui)化,并(bing)引起(qi)裂(lie)紋(wen)。若選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)較(jiao)低(di)(di)鉻、鎳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)308型(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)(liao),同(tong)樣由(you)于母材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)稀釋作用(yong)(yong),焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬也(ye)將產生大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)組織(zhi),抗裂(lie)性能較(jiao)差。通(tong)常在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)低(di)(di)碳低(di)(di)合(he)(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)與不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)異種鋼(gang)(gang)接(jie)頭并(bing)且使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度,介(jie)質環(huan)境不苛刻(ke)時(shi)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)309型(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)(liao),焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬為奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)+少量(liang)鐵素體(ti)(ti)組織(zhi),抗裂(lie)性能好,應用(yong)(yong)最為廣(guang)泛。而在(zai)(zai)使用(yong)(yong)條(tiao)件比(bi)較(jiao)嚴酷時(shi)則可使用(yong)(yong)高(gao)Mo焊(han)(han)(han)條(tiao),這種焊(han)(han)(han)條(tiao)也(ye)具有(you)(you)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗熱裂(lie)紋(wen)性能,同(tong)時(shi)又具有(you)(you)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑韌性。在(zai)(zai)實(shi)際工作中(zhong),應當根(gen)據接(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)具體(ti)(ti)材(cai)料(liao)(liao)和(he)接(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)環(huan)境,確定焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學成分和(he)組織(zhi),利用(yong)(yong)已知的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔合(he)(he)比(bi)和(he)不銹鋼(gang)(gang)組織(zhi)狀態圖來(lai)選(xuan)(xuan)擇焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)(liao)。
順便指出含(han)碳較高的碳鋼(gang)(gang)和合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)也常常與(yu)不(bu)銹鋼(gang)(gang)進(jin)行焊(han)接,形成異(yi)種(zhong)鋼(gang)(gang)接頭,這(zhe)種(zhong)情況下則(ze)主(zhu)要使用E16-25-6型焊(han)材(cai)或Ni307等鎳基合(he)金(jin)焊(han)材(cai)。
3. 焊(han)接工藝要(yao)點
在(zai)確定(ding)接頭型(xing)式、坡口種類、焊(han)縫層(ceng)數等工藝因素(su)時,同(tong)樣要(yao)依據(ju)低(di)(di)碳(tan)(tan)或低(di)(di)合(he)(he)金鋼(gang)與奧氏體不銹鋼(gang)焊(han)接的(de)特點,盡(jin)量減小(xiao)熔合(he)(he)比。例如(ru)在(zai)焊(han)接時選用小(xiao)直徑的(de)焊(han)條或焊(han)絲,電(dian)弧電(dian)壓略(lve)高,盡(jin)量采用小(xiao)電(dian)流、快速焊(han)等。若需預熱防止低(di)(di)碳(tan)(tan)或低(di)(di)合(he)(he)金鋼(gang)產生(sheng)冷裂紋(wen)時,預熱溫度應按(an)照低(di)(di)碳(tan)(tan)或低(di)(di)合(he)(he)金鋼(gang)來確定(ding),但一般比同(tong)種低(di)(di)碳(tan)(tan)或低(di)(di)合(he)(he)金鋼(gang)焊(han)接時的(de)預熱溫度低(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(shi)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。

