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异种钢在焊接的中存在的问题

文章出处:金利恒不锈钢 人气:67发表时间: 2018-04-01 16:35

  (1)稀释问题

  如果是珠光体钢与奥氏体钢形成的异种钢焊接接头,一般均应用Cr-Ni奥氏体钢或Ni基合金作为焊接材料。假设用18-8钢(s)与低碳钢(m)焊接,如图3-13所示,焊接时两种母材都要熔入熔池。若不填充焊接材料,两种钢以同比例熔入焊缝,由图3-14(舍夫勒图)求得图中点a,通常认为这就是待焊母材。具有点d成分的母材再与成分为点f或点f‘的焊条金属相熔合后,构成焊缝金属,相应组成应在a-f或a-f’的连线上并由熔合比的大小来决定。采用成分为f‘的焊条,熔合比高达0.7仍可保证焊缝不出现马氏体组织,而是单相奥氏体,此组织具有一定的热裂倾向。采用成分为f的焊条,则由-f连线可得,如果熔合比控制在0.3以下,可得到A+F(8+y)双相组织。同样,应用焊条18-8型,其组成与母材的相同,则焊缝金属的组成将在a-s线上,这时,只有控制熔合比小于0.15才能避免焊缝有马氏体产生。因此,必须正确选择高合金化的焊接材料,控制熔合比或稀释率。

  (2)凝固过渡层的存在前面叙述的焊缝金属成分指的是平均成分。靠近熔合线的焊缝金属的成分有一浓度梯度。这种成分上的过渡变化区是由于熔池凝固特性而造成的,所以称为凝固过渡层。一般增加焊缝金属的镍含量可以缩小过渡层。

  (3)碳迁移过渡层的形成在异种钢焊接时,一般可以出现低合金钢一侧的碳通过焊缝边界向高合金焊缝中迁移扩散的现象,分别在焊缝边界两侧形成脱碳层和增碳层。即在低合金钢母材侧形成脱碳层,另一侧为增碳层,它们总称为碳迁移过渡层。由硬度试验可以测定碳迁移层的存在,如图3-15所示。增碳层是由于碳扩散迁移而析出碳化物所造成的。由此形成的硬度突变现象对焊接接头性能有害。

  (4)残余应力的形成异种钢焊接时,由于两种钢的线胀系数相差很大,不仅在焊接时会产生较大的残余应力,而且在使用中若有循环温度作用,也会形成热应力。由于残余应力的存在,常常影响工作性能。