異材焊接存在問(wèn)題及防止措施

在很多耐腐蝕、耐高溫、耐低溫等苛刻條件下需要使用奧氏體不銹鋼材料。然而全部使用奧氏體材料成本很高，所以很多會(huì)在不接觸的地方使用碳鋼。這就會(huì)在兩者接觸的地方使用到異材焊接。異材焊接一直是焊接的技術(shù)難點(diǎn)，因?yàn)樵诤附訒r(shí)會(huì)存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

1. 由于稀釋的作用使得焊接接頭的塑性和韌性降低。在碳鋼一側(cè)融合區(qū)形成過(guò)渡層，過(guò)渡層中的高硬度馬氏體組織會(huì)使脆性增加塑性降低，從而降低了性能。其次，碳鋼的碳含量較高。由于碳的稀釋，使得融合區(qū)的鉻、鎳減少，脆性增加。

2. 由于碳遷移使得融合區(qū)產(chǎn)生軟化和硬化。碳在液態(tài)鐵中的溶解度比固態(tài)鐵中大，在奧氏體中比在鐵素體中大。在高溫下，鉻作為強(qiáng)烈形成碳化物元素，使得碳向不銹鋼中遷移，結(jié)果在碳鋼一側(cè)產(chǎn)生脫碳層，在不銹鋼一側(cè)產(chǎn)生增碳層。脫碳層的珠光體變成鐵素體而軟化。增碳層的碳與鉻形成鉻的碳化物而硬化。

3. 由于內(nèi)應(yīng)力使得產(chǎn)生裂紋。不銹鋼的熱膨脹系數(shù)比碳鋼大40%，導(dǎo)熱系數(shù)卻只有碳鋼的1/3。在焊后冷卻，熱處理和使用中都會(huì)在融合區(qū)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，在融合線形成裂紋。

焊接過(guò)程中應(yīng)采取的措施：

1. 嚴(yán)格控制稀釋率。控制稀釋率的方式有很多，如選擇合適的焊接方法，焊接參數(shù)和焊接材料；堆焊過(guò)渡層；選擇接頭形成和破口類型；焊接較多的焊接道數(shù)和層數(shù)等。

2. 減少碳遷移。選擇高鉻鎳的焊材，并在碳鋼一側(cè)堆焊過(guò)渡層。其次，在焊接多層多道時(shí)選擇先焊接不銹鋼一側(cè)也能減小碳的遷移。

3. 防止產(chǎn)生裂紋。合理改善應(yīng)力分布和控制冷卻速度均可防止裂紋的產(chǎn)生。

綜上所述，防止異材焊接出現(xiàn)的問(wèn)題，我們可以選擇合適的焊材、焊前預(yù)熱、堆焊過(guò)渡層、大坡口、小電流、快速焊、多層多道、焊后緩冷等方式。

TGS-309L氬弧焊底道

TGS-309L氬弧焊蓋面