焊接雜談:一O五.碳鋼與馬氏體不鏽鋼的焊接

碳鋼與馬氏體不鏽鋼的焊接性,主要取決於馬氏體不鏽鋼。

★焊接時容易產生淬硬組織

馬氏體不鏽鋼的組織為又硬又脆的馬氏體,焊接性很差,焊接容易產生淬硬組織,晶粒粗大,降低了焊縫金屬的塑性和韌性,容易產生裂紋。

中、高碳鋼焊後也容易產生淬硬組織,隨著含碳量增大,淬硬傾向增大。

碳鋼與馬氏體不鏽鋼焊接,冷卻時出現淬硬組織是產生冷裂紋的根本原因。

★焊接接頭的拘束度也是影響冷裂紋產生的主要因素。

接頭設計不合理,焊縫交叉,重疊,增大了接頭拘束度。拘束度越大,受力越大,產生冷裂紋的傾向越大。

★氫的作用

母材、焊縫金屬中都含有一定量的氫,由於氫的擴散、聚集,會造成一定壓力,使冷裂紋傾向增大。

★結構剛度的影響

兩種母材金屬的結構越厚大,則剛度越大,焊後產生冷裂紋傾向越大。

★焊接應力的影響

碳鋼與馬氏體不鏽鋼的線膨脹係數相差很大,焊後冷卻收縮量有較大差別,焊接接頭會產生很大應力當應力大於母材金屬的強度極限,焊接接頭就會產生冷裂紋。

★晶粒粗化的影響

由於馬氏體不鏽鋼有晶粒粗化的傾向,兩種母材金屬焊後,在馬氏體不鏽鋼一側的近縫區容易出現粗大鐵素體和碳化物組織,使焊縫塑性降低,脆性增大。

★回火脆性

碳鋼與含鉻量較高的馬氏體不鏽鋼焊接時,焊後焊件在550℃附近回火容易出現回火脆性。

當馬氏體不鏽鋼含鉻量大於15%時,在350-550℃較長時間加熱後緩冷,也能出現脆化現象。含鉻量越高,焊後淬化現象越嚴重。

★碳鋼與馬氏體不鏽鋼焊接防止冷裂紋和淬化的措施

1.焊前預熱。

預熱溫度按馬氏體不鏽鋼的要求選擇預熱溫度過高馬氏體不鏽鋼母材金屬容易發生晶粒粗化,通常的預熱溫度為150℃-400℃,結構厚度越大,預熱溫度應越高些。

2.選擇合適的填充材料。

為了保證異種鋼結構的使用性能要求,焊縫成分力求接近兩種母材金屬成分。如焊條電弧焊時,選擇相應的低合金鋼焊條、高鉻焊條、耐熱鋼焊條。

3.正確制定焊接工藝

碳鋼與馬氏體不鏽鋼焊接時,要合理的選用接頭形式要合理選擇焊接方法、焊接參數。

根據焊接結構技術條件和工藝規程的要求,可選用直流反接短路過渡和噴射過渡的熔化極氣體保護焊。

4.提高操作技術

操作技術水平的提高是防止碳鋼與馬氏體不鏽鋼焊接冷裂紋及脆化的重要措施。

由於馬氏體不鏽鋼的熱導率比碳鋼小得多,焊接時,電弧始終傾向碳鋼一側,母材金屬厚度大於10mm時,要採用大電流,快速焊。母材金屬厚度增大,可採用多層焊。焊接收弧時,要填滿弧坑再拉斷電弧。

5.焊後回火處理

為防止產生冷裂紋,碳鋼與馬氏體不鏽鋼焊接後,通常進行高溫回火處理,回火溫度650-700℃。

焊接雜談:一O五.碳鋼與馬氏體不鏽鋼的焊接



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