异种钢的焊接(要点)
异种钢的焊接规范
异种钢的焊接规范异种钢是指在钢铁生产中，在成分、金相、力学性能等方面均不同于同级别同类型钢材的钢材。
钢材的异质性给焊接加工带来了一定的挑战，如果不注意到这些问题会导致焊接效果不佳，影响其使用寿命和安全性。
一、焊接材料选择在焊接异种钢时，需要根据其化学成分及力学性能等因素，合理选择焊材。
焊材的选择需要考虑焊接材料的规格和特性，选材应该比母材强，或者至少等于母材的强度。
建议选择品质好的焊材，例如合适的高硬度、耐磨性好的钢。
当焊接碳钢、铁镍合金、不锈钢、铜合金等不同材质结构时，应选择相应的焊接材料，不能乱搭配。
二、焊接工艺要求在选择好合适的焊接材料之后，需要严格按照焊接工艺规范进行焊接。
不同的焊接工艺对于焊接材料的特性要求不同，如焊接温度、支撑剂和后续处理等都需要严格遵守。
在进行异种钢的焊接时，应该采用预先热处理的方法，通过热处理可以有效的消除焊接热应力和组织的变化，提高焊接接头的强度和对抗变形的能力。
三、焊接质量控制焊接是一项很精密的技艺，要保证焊接质量，首先要严格控制焊接的工艺。
异种钢的焊接在焊接过程中需要采用无砂洗工艺，清洗焊接材料表面的污渍、油污和水分。
焊接接头的角度和偏差也要控制在一定的范围之内。
在焊接过程中，还需要采用仔细评估和检测技术，包括焊接缺陷的检测、接头微观监测和验证以及保护气体的控制。
这些控制不仅可以确保焊接质量，还可以有效减少焊接污染和异常变化。
四、保持焊接人员的专业性焊接乃至于钢材加工都是一个需要专业技能和经验的行业，如果焊接人员没有足够的经验和技能，在焊接异种钢时就很容易出现一些问题。
因此，为了确保异种钢的焊接质量，焊接人员应该经过专业培训，在实际工作中积累经验。
总之，异种钢的焊接规范需要遵循一系列的技术、规格和标准等要求，需要专业技能和严格的焊接质量控制。
好的焊接质量需要从焊接过程开始，需要一步一步地做好每一道焊接工序，确保焊接接头的强度和耐用性。
第十章 异种钢焊接讲解
R207
E5515-B2
R307
E309-15
A307
Ⅳ+Ⅴ
E5515-B1 E5515-B2 E5515-B2-
V E6015-B3
R207 R307 R317 R407
E310-15
A407
（Ⅰ-Ⅳ） +Ⅷ
E309-16 E309-15
A302 A307
型号
埋弧焊 焊丝型号
对应牌号
焊剂
气体保护焊 焊丝牌号
0.030 16.00～18.00 10.00～14.00 2.00～3.00 —
JIS G4307
0.030 16.00～18.00 10.00～14.00 2.00～3.00 0.10 GB/T3280
0.030 11.50～14.50
0.030 18.00～20.00
0.030 18.00～20.00
0.030 18.00～20.00
0.030 18.00～20.00
0.030 17.00～19.00
0.030 17.00～19.00
Ni (0.60) ≤0.08 (0.60) ≤0.08 8.00～10.50 8.00～10.50 8.00～12.00 9.00～13.00 9.00～12.00 9.00～13.00
1.1、不同铁素体钢的焊接 不同强度级别的低碳钢、低合金钢、珠光体耐热 钢之间的异种钢焊接接头，可按合金含量较低一 侧母材或介于两者母材之间选用焊接材料，也可 按合金含量较高一侧母材选用焊接材料，但应优 先按合金含量较低一侧母材选用焊接材料。
接头类别或 组别号
Ⅰ+Ⅰ
Ⅰ+（Ⅱ-1）
Ⅰ+（Ⅱ-2） Ⅰ+（Ⅲ-1） Ⅰ+（Ⅲ-2）
异种钢焊接规范
异种钢焊接规范钢材是目前建筑、制造业中应用最广泛的金属材料，它的优强特性成为其优于其他金属材料的原因。
但是，钢材的不同种类直接导致了它们在焊接时的表现也不同。
异种钢的焊接是比较棘手的问题，也是焊接技术的一个重点和难点。
1.什么是异种钢异种钢是指成分不同或属于不同材料的两种或以上钢种，如钢和铝、钢和铜、镍合金等。
钢珠镍等异种材料都是比较常见的异种钢。
2. 异种钢焊接的挑战异种钢焊接相较于同种钢焊接更具挑战性且难度较高，这是由两种不同材料、不同基态、不同熔点和热膨胀系数的相互作用引起的。
错误的焊接可能会导致焊接处的裂纹、变形、裂纹延伸等问题。
3. 异种钢焊接规范(1)在异种钢焊接之前，应该先确定两种钢的成分和基本性能，选择适合的焊接材料和焊接工艺。
选择合适的焊接机器和工具也是非常重要的。
(2)钢材表面的准备也非常关键。
焊接前应更注重表面处理，使其充分磨光，清理外表涂层和污垢。
特别是异质焊接时，清理非常重要。
不清洁有可能会导致不良的焊缝。
(3)在焊接之前，应进行试验和实验，选择合适的焊接工艺。
对于较为复杂的焊接工艺，建议多进行一些试验，并在小规模范围内进行操作实验。
(4)在焊接过程中，焊工应该仔细观察焊缝的成形和变形，及时调整焊接参数，保持稳定的焊接条件。
焊接完成后，热处理和冷却也需要仔细处理。
(5)在焊接完成后，进行微观机械和化学分析。
如有异常或问题需要重新进行焊接。
4. 总结异种钢的焊接对焊工来说是比较有挑战的。
正确处理好准备和选择合适的焊接工艺，可以大大减少焊接过程中的问题，并最终获得高质量、稳定和可靠的焊接结构。
焊接工人要严格遵守规范，确保焊接质量，为工业制造贡献力量。
石油化工异种钢焊接规程
石油化工异种钢焊接规程1.异种钢的定义异种钢是指在焊接中使用不同材质的钢材进行焊接的工艺。
石油化工行业中，需要焊接的异种钢种类很多，包括不锈钢、合金钢、低温钢等。
2.焊接前的准备工作在进行石油化工异种钢的焊接前，必须做好以下准备工作：(1)获得焊接材料的质量证明书，并检查焊接材料的化学成分、力学性能等相关指标是否符合要求。
(2)清洁焊接材料的表面，确保无油污、锈蚀等杂质。
(3)确保焊接设备的正常工作状态，包括焊接机、电极、气体、电源等。
(4)检查焊接环境是否符合要求，包括通风条件、焊接场地的清洁度等。
3.焊接前的试样制备为了确保焊接质量，需要在焊接前制备试样进行检测。
试样的制备应遵循以下步骤：(1)将焊接材料切割成试样，并确保试样的尺寸符合要求。
(2)清洁试样的表面，确保无油污、锈蚀等杂质。
(3)进行试样的力学性能、金相组织等测试，评估焊接材料的性能是否符合要求。
4.焊接工艺选择在选择焊接工艺时，应根据焊接材料的性能、焊接结构的要求等因素进行决策。
常见的焊接工艺包括手工电弧焊、气体保护焊、电阻焊等。
应选择适合异种钢焊接的工艺，并合理调整焊接参数。
5.焊接过程控制在进行异种钢焊接时，需要严格控制焊接过程，包括以下方面：(1)选择合适的焊接电极、焊接材料、焊接填充材料等。
(2)合理控制焊接电流、电压、焊接速度等参数。
(3)采用适当的焊接顺序和焊接技术，避免产生过大的热应力和变形。
(4)保证焊接接头的质量，包括焊缝的大小、焊缝的形状、焊接接头的无缺陷等。
6.焊后处理焊接完成后，需要进行相应的焊后处理工作，包括：(1)对焊缝进行除渣和打磨，使其表面平整。
(2)进行焊后热处理，消除焊接过程中产生的应力和变形。
(3)进行必要的无损检测，如超声波检测、射线检测等，以确保焊接接头的质量。
7.返修和报废如果焊接接头有缺陷或不符合要求，需要进行返修或报废处理。
对于需要返修的焊接接头，应根据规程要求进行修复，并经过相应的检测验证。
异种钢的焊接问题及解决措施
一.异种钢焊接的定义一般情况下，异种钢焊接是指将多种材质的钢材，通过焊接的方式进行连接，使其熔融在一起，比如最为常见的异种钢焊接有马氏体钢与珠光体刚焊接、非奥氏体钢与奥氏体钢焊接和贝氏体钢与珠光体钢焊接等。
二.异种钢焊接的接头特点就焊接的本质而言，异种钢焊接接头与同种钢焊接接头之间存在着差异性，这种现象出现的原因，归根结底是两侧位置的焊接热影响区域、熔敷金属热影响区域以及母材不均匀。
第一，化学成分不够均匀。
在焊接钢材期间，加热时两侧位置的母材融化量、母材融化区和融敷金属的各类成分受到稀释作用的影响而出现不同程度的变化，导致化学成分存在着严重的不均匀现象。
第二，组织成分不够均匀。
接头内部的所有组织因为受到焊接时的热循环影响而出现不均匀的问题。
另外，在极个别的区域范围内，还将会出现具有复杂性的组织结构。
第三，应力场分布不够均匀。
异种钢焊接接头位置的导热系数和膨胀系数受到成分和组织变化等因素影响，呈现出差异性。
塑性区域也因为热膨胀系数的不同而不同。
热应力也因受到导热系数的影响而出现不同。
当热应力和组织应力共同产生作用的时候，将会在异种钢焊接的接头位置形成应力峰值，导致接头发生断裂。
三.异种钢焊缝技术成分与组织控制因为焊接异种钢时母材与焊材不同，需要对焊接金属的性能、组织以及成分进行推算。
对稀释率产生影响的因素有以下4种：第一，预热情况的影响。
若是预热的温度增加，那么将会因为熔深增加而增大其稀释率。
若是预热的温度下降，那么将会因为熔深减少而降低稀释率。
所以在进行处理的时候，合理控制预热温度，适中处理。
第二，焊接参数影响。
当电流量越大时，稀释率也就越大，当焊接速度降低时，稀释率也就越低。
焊接参数值受到母材熔化单位面积的大小影响。
第三，焊接接头形式。
当坡口增大时，将会降低稀释率。
当坡口减小时，稀释率变化将基本保持稳定。
第四，焊接方法。
四.异种钢焊接时的碳元素处理问题火电厂管道异种钢焊接期间，施工者将面临着碳迁移问题，若是处理措施不当，势必会造成熔合线周围位置有扩散带出现，同时在珠光体一侧位置出现脱碳层。
常见异种金属材料的焊接
常见异种金属材料的焊 接
珠光体钢与马氏体钢的焊 接
马氏体钢是介于珠光体钢与奥氏体钢之间 的钢种，含铬量5%-9%和12%的高铬钢。由于含铬量较 高，所以抗氧化性能好，在高温580℃以上，高温持 久强度比一般常用的珠光体耐热钢高，并且有较好的
抗蠕变性能。
• 一、焊接性
常见异种金属材料的焊 接
• 四、焊接材料和坡口
珠光体耐热钢与低合金钢焊接时，应根 据钢材的力学性能来选择相应强度等级的焊接材 料，而不是根据珠光体耐热钢的化学成分来选择
焊接材料。
焊接坡口的选择原则是希望珠光体耐热钢 熔入焊缝金属的量越少越好，即熔合比越小越好。 其目的是为了减少热影响区脆硬的马氏体组织，
常见异种金属材料的焊 接 2、形成增碳层和脱碳层
如果焊后再760℃、保温4-5h进行回火热 处理，则为碳扩散创造了更充分的条件，在靠近 12Cr1MoV钢一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ焊缝的熔合区形成了一个1.0-
1.5mm宽的脱碳层。
常见异种金属材料的焊 接 二、焊接工艺
这类异种钢焊接时，由于焊接性较差，所以 必须采取严格的工艺措施。
常见异种金属材料的焊 接
• 三、预热温度和层间温度
无论是定位焊，还是正式施焊，焊前均 应进行预热。预热温度可根据珠光体耐热钢的要 求(4d or150mm)进行选择。可以整体或局部预热。 对于焊接结构刚度比较大、质量要求高的产品， 最好采用整体预热，而且多层焊时层间温度不能 低于此温度，并一直要保持到焊接结束。焊接过 程如果间断，则焊件应保温后再缓慢冷却，必要 时，还应进行脱氢处理，再施焊时，仍按原要求
常见异种金属材料的焊 接
迁钢3#炉坡口
（Q345+15GrMo）
焊接异种钢的要求
焊接异种钢的要求(1)连接两种钢的焊缝应该是成形良好，无裂纹、未熔合等缺陷。
(2)异种钢焊接接头性能，通常做不到也不要求是两钢种的平均值，但焊接接头的力学性能不应低于两钢种中的较低者，其它性能(如耐腐蚀性)也不应低于两钢种中的较低者。
(3)异种钢的焊缝是由焊丝金属加上两母材钢种三者熔合而成。
一般说来，异种钢焊接时，应该力求焊接接头的化学成分均匀、金相组织均匀。
(4)异种钢焊缝和两种母材的化学成分相异，它们的导热系数和膨胀系数不同，焊后焊接接头中存在着较大的残余应力，当温度变化时还有温度应力，这些应力不应该导致构件的破坏.异种钢焊接的工艺原则异种钢焊接要获得良好的焊接接头，必须采取特殊的工艺措施。
由于异种钢种类繁多，工艺措施不全相同，但需要遵守以下几个共同原则。
1．选择合宜的焊丝异种钢的焊接质量，在很大程度取决于所选用的焊丝。
由于焊缝和熔合区的化学成分和金相组织的不均匀性，可能引起结合性能差和使用性能低。
选择焊丝时，首先考虑的是结合性能，其次才考虑使用性能。
还有当焊缝金属的强度和塑性不能相互兼顾时，应选用塑性好的焊丝。
两种强度等级不同的结构钢之间的异种钢焊接时，选用焊丝的原则是根据强度等级低的母材选择焊丝，这样可保证焊缝的塑性不低于强度等级高的母材的塑性.异种耐热钢焊接时，焊丝的选择按照“低匹配”的原则，即耐热钢和低碳钢或低合金钢焊接时，按低碳钢或低合金钢母材选用焊丝。
当不同Cr、Mo含量的异种耐热钢焊接时，按Cr、Mo含量低的耐热钢选用焊丝。
2．熔合比和坡口角度熔合比就是焊缝金属中被熔化的母材金属所占的百分比。
熔合比小就是焊缝中母材量小，而焊丝熔入到焊缝中量多。
两种不同钢组织的异种钢焊接时，希望焊缝金属中有比较多的焊丝熔入的量，这样焊缝的性能主要取决于焊丝，容易得到良好的焊接接头。
也就是说异种钢焊接要求熔合比小。
增大坡口，就是增加焊丝熔人焊缝的量，也即减小熔合比。
如果两种钢组织较接近的异种钢焊接时，则不宜采用大坡口和小熔合比。
异种钢焊接时存在的主要问题有
异种钢焊接时存在的主要问题有一、背景介绍异种钢焊接是指在钢结构建筑中，不同类型的钢材进行焊接连接。
在现代建筑和制造业中，异种钢焊接被广泛应用于桥梁、大型设备和管道等领域。
然而，在实际操作中，我们经常会遇到一些问题和挑战。
本文将讨论异种钢焊接时存在的主要问题，并提出相应的解决方案。
二、不同材质之间的热膨胀系数差异1.问题描述由于不同材质具有不同的热膨胀系数，当它们被焊接在一起时，温度变化会导致组件的形变和应力集聚。
2.解决方案为了减少因热膨胀引起的应力，可以采取以下措施：- 按照设计要求选择合适的预留量：根据设计规范和使用条件，合理计算并设置预留量，以允许材料发生适当的膨胀和收缩。
- 采用缓冲层或垫片：在不同材质之间添加缓冲层或垫片可以补偿其热膨胀系数差异，减少应力集聚。
- 控制焊接温度和速度：通过控制焊接过程中的温度和速度，可以减小组件的形变幅度和应力。
三、不同材质之间的化学反应1.问题描述当不同材质之间发生焊接时，可能会出现化学反应。
这些反应可能导致焊缝区域的脆性、裂纹等问题。
2.解决方案为了避免化学反应对焊接质量造成的影响，可以采取以下措施：- 预先识别材料之间的化学反应：通过实验和分析，预先确定不同材质之间可能发生的化学反应。
根据测试结果选择合适的焊接方法和辅助材料。
- 使用合适的填充材料：选择与基材相容性好、能够抵御化学反应的填充材料。
这样可以在一定程度上防止异种钢焊接时出现脆性裂纹等问题。
四、强度不匹配引起的弱点问题1.问题描述由于不同钢材具有不同的力学性能，异种钢焊接会产生强度不匹配问题，从而导致焊接弱点区域。
2.解决方案为了解决强度不匹配引起的问题，可以考虑以下措施：- 采用过渡材料或复合材料：在异种钢焊接区域使用能够兼顾不同材质特性的过渡材料或复合材料，以提高焊缝的强度和韧性。
- 优化焊接工艺参数：通过优化焊接工艺参数，如焊接电流、速度等，可以减小强度差异对焊缝造成的影响。
五、其他问题与解决方法除了上述主要问题外，异种钢焊接中还可能遇到以下问题，并提出相应的解决方法：1. 气孔问题：采用合适的气体保护措施和操作技术，如增加惰性气体保护、减小氧气含量等。
第三节 异种钢的焊接要点
第三节异种钢的焊接要点异种钢焊接的主要问题是熔合线附近的金属韧性下降。
由于焊件经受加热和冷却的作用，在熔合线附近产生脆性的马氏体组织和渗碳层，若再受到热应力的作用，就很易产生裂纹。
焊接参数、接头形式、预热温度及操作技术等直接决定着焊缝的稀释率。
而稀释率又取决于母材金属的熔合比，如图2-1和式(2—2)所示。
当用E308-16、E308-15型焊条焊接奥氏体钢与低碳钢，或焊接异种低合金钢时，即使焊缝的稀释率控制在20%左右，也容易在熔合线附近出现脆性的过渡层：其宽度为0.1--0.8mm，金相组织属于马氏体类型，显著地恶化了接头的质量。
异种钢焊接接头的设计，应有助于焊缝稀释率的减少，应避免在某些焊缝中产生应力集中。
较厚的焊件对接焊时宜用X形坡口或双U形坡口，这样稀释率及焊后产生的内应力较小，但坡口的根部必须焊透。
如受结构限制而只能采用单面焊双面成形工艺时，则先用手工钨极氩弧焊进行打底层焊接，从第二层开始改用焊条电弧焊。
厚度相差较大的焊件，为防止产生过大的应力集中，不推荐采用异种钢焊接。
焊缝的稀释率与钢材的合金含量有关，在同样的熔化面积下，随着合金含量的增多而稀释率增大。
珠光体耐热钢单层对接焊的稀释率在20%～40%。
奥氏体不锈钢的稀释率比珠光体钢约高10%～20%。
焊接电流、焊条直径、焊接速度、焊条摆动方法及焊接层数的选择，应以减少母材金属的熔化和提高焊缝的堆积量为主要原则。
为减少焊缝金属的稀释率，一般采用小电流、细直径焊条及高的焊接速度进行焊接。
随着焊接电流的增大，焊缝稀释率增大。
采用多层多道焊，对于避免接头中的冷裂纹有着显著的效果。
当被焊的两种钢材之一是淬硬钢时，必须进行预热，其温度应根据焊接性差的钢材选择。
用奥氏体钢焊条焊接异种钢接头时，可适当降低预热温度或不预热。
焊接复杂结构时，先分件组装焊接，然后再整体拼装焊接比整体组装焊接好，有助于减小刚度及焊接残余应力。
装配时的定位焊截面不能太薄。
奥氏体不锈钢与其他钢材对接焊时，可在非不锈钢一侧的坡口边缘预先堆焊一层高铬高镍的金属，焊条牌号选用E309-16、E309-15。
异种钢的焊接
焊缝金属的强度和塑性，则应该选用塑性较好的 焊接材料。 2.在许多情况下焊缝金属性能只需要符合两种母 材的一种，即认为技术要求。 3.焊接材料应具有良好的工艺性能，焊缝成型美 观。 4.焊接材料应经济、易得。
异种钢焊接工艺要点:
（主要解决熔合线附近的金属韧性下降的问题） 1.异种钢焊接接头的设计，应有助于焊缝稀释率的
1、焊接方法选择
这类异种钢焊接时，选择焊接方法，除考虑生产和 具体条件外，关键是控制 熔合比，焊接时尽量减小熔合 比，以降低对焊缝的稀释作用。使用奥氏体钢或镍基合 金填充金属焊接或堆焊时，各种焊接方法可得到不同的 熔合比范围。
表1-19奥氏体不锈钢与珠光体钢焊接方法熔合比及特点 比较
序号 1 2 3 4 5
减小，应避免在某些焊缝中产生应力集中。较厚 对接时宜用X形坡口或U形坡口。 2.焊接电流、焊条直径、焊接速度、焊条摆动方式 及焊接层数的选择，应以减少母材金属的熔化和 提高焊缝的堆积量为主要原则。 3.当被焊的两种钢之一是淬硬钢时必须预热，预热 温度应根据焊接性差的一方选择。 4.复杂结构应先分件组装焊接，然后 再整体拼装焊 接比整体组装焊接好
既要满足异种钢焊接质量（尽可能减小熔合 比防止裂纹产生），又要尽可能考虑效率和经济。
优先选择焊条电弧焊（焊条种类多，适应性 强。珠光体钢与高铬马氏体钢焊接可采用二氧化 碳焊；高合金异种钢焊接一般氩弧焊;简单异种 钢构件可采用扩散焊、钎焊等
异种钢焊接材料选择原则:
要求焊缝金属力学性能及其他性能不低于母材中 的较低的一侧的指标。
H1Cr26Ni21 0.18 1.40 0.54 26.2 18.80 27.01 24.90 e
（1）采用H1Cr19Ni9焊丝
异种钢的焊接总结
异种材料的分类与组合：异种材料的焊接由于兼顾不同材料的优势，在机械、化工、航空、核电等领域应用非常较广，其中最常见是异种钢的焊接构件。
主要有以下几种情况：1、母材金相组织相同，但焊缝金属与母材基体合金系及组织性能不同；例如：低碳钢与铬钼耐热钢之间的焊接2、母材金相组织不同的异种钢的焊接。
3、复合材料焊接结构件。
异种材料的焊接：指将不同化学成分、不同组织性能的两种或两种以上的材料，在一定工艺条件下焊成满足设计要求和使用要求的构件。
（1）异种材料焊接性分析①物理性能差异T熔不同→焊缝熔化和结晶状态不一致，力学性能变坏；例如：低熔点金属过早熔化而发生流淌或者与高熔点金属产生未熔合。
λ不同→接头产生较大的焊接应力和变形，焊缝及HAZ易开裂。
α和C不同→热输入失衡．熔化不均和改变焊缝及其两侧的结晶条件。
例如：热导率高的金属热影响区宽，冷却速度快容易淬硬，而热导率低的金属则发生过热电磁性不同→焊接电弧不稳，焊缝成形差例如：有磁性金属和无磁性金属组合，当采用直流电弧或电子束方法焊接时会因磁场的作用，使电弧偏吹或电子束偏离其轴线(偏向磁铁体一侧)，其后果是磁铁体金属熔化量过大，产生过分稀释，或无磁性金属根部未熔合等缺陷。
力学性能不同→接头力学性能不均匀，恶化接头质量。
②结晶化学性能差异结晶化学性差异（晶格类型、晶格常数、原子半径、原子外层电子结构等）决定两种材料在冶金学上的相容性－无限固溶、有限固溶、形成化合物、产生中间相以及不能形成合金。
当两种材料液固状态下均互溶时，可形成一种新相(固溶体)，这两种材料之间便具有冶金“相溶性”，原则上是可焊的。
例如Cu-Ni（匀晶相图③材料的表面状态材料的表面状态（表面氧化层、结晶表面层、吸附的氧离子、水分、油污、杂质等）直接影响材料的焊接。
④过渡层的控制异种金属焊接时，必产生一层成分、组织、及性能与母材不同的过渡层，其性能很大程度上决定了整个接头的性能。
例如：熔合比越大，焊缝金属与母材的差异越大，过渡层越明显；液态熔池停留时间越长，则焊缝金属混合越均匀，过渡层不明显。
异种钢焊接的特点及工艺
异种钢焊接的特点及工艺摘要：由于异种钢接头两侧的母材无论从化学成分上还是物理、化学性能上都存在着差异，因此，焊接时，要比同一种钢自身之间的焊接要复杂得多。
正确地选用焊材是焊接异种钢的关键，焊接接头的质量和使用性能与所选用的焊材密切相关。
本文通过对异种钢焊接的特点及工艺的描述，以供同行业参考。
关键词：异种钢焊接特点工艺一、异种钢焊接概述及其焊接特点1.异种钢焊接概述两种牌号不同的钢之间的焊接称之为异种钢焊接，它是属于异种金属焊接中应用最为广泛的一类接头。
对于异种钢焊接接头又可分为两种情况，第一类为同类异种钢组成的接头，这类接头的两侧母材虽然化学成分不同，但都属于铁素体类钢或都属于奥氏体类钢；第二类接头为异类异种钢组成，即接头两侧的母材不属于同一类钢，例如一侧为铁素体类钢，另一侧为奥氏体类钢（如奥氏体不锈钢）。
对于母材都属于铁素体类钢，其焊缝采用奥氏体不锈钢焊条或镍基焊条焊接的接头，也属于第二类接头。
2.焊接特点2.1预热、缓冷、焊后热处理，特别是针对中厚板、拘束力较大的焊接，采用一定温度的预热、缓冷以及焊后消应力热处理的措施，可以有效地减小焊接应力，降低冷裂倾向。
2.2焊缝金属化学成分的不均匀，熔焊时，焊缝是由局部熔化的母材和熔化的焊条金属形成，不同的坡口型式和焊接参数，熔合比也不同，为确保焊缝金属成分的稳定性，防止焊缝因熔合比过大在熔合区产生马氏体组织，因此在焊接时要控制焊接参数等，减小熔合比的影响。
2.3熔合区碳的迁移，异种钢焊接在焊后热处理后往往会在低合金钢侧母材上形成脱碳层，高合金钢侧形成增碳层，导致熔合区接头的塑性下降，硬度增加，可能在熔合区产生破坏，所以在异种钢焊接时，采用隔离层堆焊，防止碳迁移现象。
2.4熔合区应力的形成，由于异种钢焊接两种金属的线膨胀系数不一样，焊接时可产生较大的残余应力，这种应力即使通过消应力热处理也无法消除，而熔合区这个薄弱地带往往受到这个应力的影响，极易在此附近造成焊接接头的破坏，所以我们要控制这种异种钢的焊接接头，可采用隔离层堆焊后用同种钢焊条焊接则接头的性能可大为改善。
异种钢焊接标准规范最新
异种钢焊接标准规范最新异种钢焊接是指将不同化学成分和物理性能的钢材通过焊接工艺连接在一起的过程。
由于异种钢焊接涉及到材料的兼容性、热影响区的组织变化以及焊接接头的力学性能等问题，因此制定一套科学、合理的焊接标准规范至关重要。
以下是最新的异种钢焊接标准规范内容：1. 材料选择与准备在进行异种钢焊接之前，首先需要对焊接材料进行严格的选择和准备。
应根据钢材的化学成分、机械性能和焊接性选择合适的焊接材料，确保焊接接头的质量和性能。
2. 焊接方法选择异种钢焊接可采用多种焊接方法，如电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
选择焊接方法时，应考虑材料的焊接性、焊接接头的应力状态以及生产效率等因素。
3. 焊接参数设定焊接参数包括电流、电压、焊接速度、热输入量等。
合理的焊接参数可以保证焊接接头的微观组织和力学性能，避免焊接缺陷的产生。
4. 焊接接头设计异种钢焊接接头的设计应考虑材料的热膨胀系数、弹性模量和屈服强度等因素，以确保焊接接头在服役过程中的稳定性和可靠性。
5. 预热与后热处理对于某些异种钢焊接，可能需要进行预热和后热处理。
预热可以减少焊接过程中的热应力，后热处理可以改善焊接接头的微观组织，提高其力学性能。
6. 焊接缺陷检测与控制焊接过程中应定期对焊接接头进行无损检测，如超声波检测、射线检测等，以发现并控制焊接缺陷，确保焊接质量。
7. 焊接工艺评定在实际焊接前，应进行焊接工艺评定，以验证所选焊接方法、焊接参数和焊接工艺的可行性和可靠性。
8. 焊接人员培训与资质认证焊接操作人员应接受专业培训，并取得相应的资质认证，以确保焊接操作的规范性和焊接质量的稳定性。
9. 焊接环境控制焊接环境对焊接质量有重要影响。
应控制焊接环境的温度、湿度和清洁度，以减少环境因素对焊接质量的影响。
10. 焊接质量记录与追溯建立完善的焊接质量记录和追溯体系，记录焊接过程中的关键参数和质量控制点，以便于焊接质量的监控和追溯。
以上规范旨在指导异种钢焊接的全过程，确保焊接接头的质量和性能满足工程应用的要求。
异种钢的焊接
异种钢的焊接（一）现代钢结构制造中，异种低合金钢得到越来越广泛的应用。
采用异种低合金钢制造焊接结构，不仅能满足不同工作条件对钢材提出的不同的要求，而且还能节省高合金钢，降低成本和简化制造工艺，充分发挥不同材料的性能优势。
在某些条件下，异种低合金钢结构的综合性能超过单一钢结构。
异种低合金钢制成的焊接结构在机械、化工、石油及反应堆工程等行业应用广泛。
1．异种珠光体钢的焊接1.1 焊接特点在钢结构的焊接制造中，经常遇到不同强度级别异种珠光体钢的焊接。
采用异种珠光体钢的焊接结构，不但经济合理，还能够提高整体焊接结构的使用性能。
这些焊接任务是在下列条件下提出的。
①根据结构承受载荷的分布情况，对不同受力条件的零件或部件，在设计时就规定了采用不同强度级别的钢种。
②在锻、铸与轧材的联合焊接结构中，各组成零件的钢号、状态、化学成分不同。
③特种用途的结构中，由于结构各个部位工作介质或工作条件不同，各零、部件分别采用专业钢种与一般钢种。
④由于钢材品种多，生产现场规格不齐，致使制造过程中要求代用材料。
碳含量是决定珠光体钢在焊接中淬硬倾向的主要元素。
含碳量低于0.25％的碳钢，采用常规方法进行焊接，近缝区不会产生淬硬组织，焊接性良好。
钢的含碳量超过0.25%时，在焊接中开始出现淬硬倾向。
含碳量越高，热影响区的淬硬倾向越大。
为了避免在焊接热影响区形成脆性的马氏体组织并引发裂纹，应采用合理的工艺措施，包括合理的焊接次序、预热、最佳工艺参数等。
实践中，对于异种珠光体钢焊接结构件，只要焊缝金属的强度不低于构件中强度较低的一种钢材就可以满足对接头性能提出的强度要求。
对于相同金相组织类型的钢材，热物理性能没有很大差异，不同钢种之间的焊接最常用的方法是熔焊。
焊接材料一般选择与母材金相组织相同的金属，且熔敷金属成分接近于强度较低一侧钢材（异种钢中合金化程度小的钢材）的成分。
预热温度及热处理工艺一般按合金化程度高的母材确定。
1.2 焊接材料的选用异种珠光体钢焊接时，按强度较低一侧钢材的强度要求选择焊接材料，熔敷金属的化学成分与强度较低一侧钢材的成分接近，但焊缝的热强性应等于或高于母材金属。
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异种钢的焊接
第一节焊接接头的特点、成分、和组织的控制
一，焊接接头的特点
异种钢焊接接头和同种钢焊接接头有本质差异，主要是熔敷金属与两侧焊接热影响区和母
材存在的不均匀性，主要有：
1.化学成分不均匀。
这是因为在焊接加热过程中，两侧母材的熔化量，熔敷金属和母材熔化区的成分因“稀释”作用会发生变化。
接头区的成分不均匀程度不仅取决于母材、填充金属各自的原始成分，也受焊接工艺的影响，易采用小电流、浅熔深。
2.组织的不均匀性。
在焊接热循环的影响下，接头内的各区域组织是不同的，而且在个别区
域内还会出现复杂的组织结构。
参见舍夫勒图Nieq -- 镍当量；Creq—铬当量
（学会看舍夫勒图）
熔合比（稀释率）θ-在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比。
用实验测得的。
θ＝A/A+B=A1+A2/A1+A2+B
θ取决于焊接方法、规范、接头形式、坡口角度、药皮（焊剂）的性质以及焊条（焊丝）
的倾角等因素
3.性能的不均匀性。
由于组织、成分的变化，代来了性能上的不同，各种变化会呈倍数关系变化，特别是焊缝两侧的热影响区冲击值变化更大，同样高温性能如持久强度、蠕变强度变
化也很大。
4.应力场分布不均匀。
由于组织、成分的不同，接头的热膨胀系数和导热系数也不同，热膨胀系数不同引起塑性区域不同，残余应力不同；导热系数不同会引起热应力不同。
在组织应力和热应力的共同作用下发生叠加后会产生应力峰值，导致接头发生断裂。
总之，对于异种钢焊接接头，其成分、组织、性能和应力场的不均匀是主要特点。
二，异种钢焊缝金属的成分、组织的控制
1.焊缝成分与舍夫勒组织图的关系。
异种钢焊接时由于选择的焊材与母材不同，要推算焊缝
金属的成分、组织及性能。
舍夫勒组织图就有这个功能。
（图2-3）
奥氏体形成元素的镍当量计算公式：
Nieq＝wNi+30wC+0.5wMn
铁素体形成元素的铬当量计算公式：
Creq＝wCr+wMo+1.5wSi+0.5wNb
也可以由母材、填充金属的成分和稀释率求出焊缝金属的成分。
2.影响稀释率的因素。
2.1预热的影响.预热温度高，稀释率大，因为熔深增加了；反之就小。
要适中。
2.2焊接参数.电流大，稀释率大；焊接速度小，稀释率小。
由于母材熔化的单位面积的
大小的影响。
见（图2-4）
2.3焊接方法.见（图2-5）
2.4接头形式.坡口大，稀释率小；坡口窄，稀释率变化不大。
见（图2-6）
（从母材熔化大小的角度理解）
三，不同焊接方法焊接异种金属的特点(优缺点)
1.熔化焊：总有部分母材熔入焊缝引起稀释,使接头各区域组织状态不同.通过调整工艺可
以控制高温的停留时间和减少熔深降低稀释率。
2.压力焊：接热温度不高或不加热，减轻或避免热循环对母材金属性能的不利影响，防止
产生脆性的金属间化合物，不存在稀释率引起的接头性能问题。
压力焊设备目前还不普及，限制了应用范围。
3.其他方法：母材不发生熔化和结晶过程，对接头影响不大。
在重要设备中使用的较少。
第二节，异种金属焊接时的焊材和焊接方法选择
一，熔合区的特点
1.熔合区分为未混合区和半熔化区，填充金属和母材金属的成分差别越大越不容易充分混
合，熔合区越明显。
2.稀释率大，熔合区越明显。
3.熔合区金属液态停留时间长或流动性好，成分越均匀，熔合区有所减少。
4.熔合区成分的不均匀性，可以调整焊接参数和热处理工艺加以改善。
二，焊接方法选择（满足质量要求为前提）
1.效率和经济性；
2.了解不同焊接方法的适用性；
3.针对不同材料的特点及工艺性；
三，焊材的选择
异种钢焊接是以金相组织来分的。
目前国际上对异种钢的组织分类有三种即：
A/F 、A/M、 F/M；
国内分为3类6组，
A/M、A/B、A/P；M/B、M/P；B/P。
书中介绍了4种选材原则，在此不介绍了。
介绍国际的选材原则。
AWS和BS工艺规范的指导性意见：
1.焊接金属化学成分与低合金一侧的材料一致；（低配）
2.焊接金属化学成分与高合金一侧的材料一致；（高配）
3.焊接金属化学成分取二种母材的中间成分；(中间配)
4.焊缝采用镍基合金材料。
第三节，异种钢的焊接要点
1.要考虑熔合线附近的韧性下降。
该处产生了脆性组织或脆性产物，在应力的作用下易产生
裂纹。
2.接头可以通过调整焊接方法、焊接工艺及参数、坡口形式、焊条种类等方法加以改善和避
免。
3.焊缝的稀释率与钢材的合金含量有关，随着合金含量的增多，稀释率增大。
P体钢单层对
接焊的θ在20～40％，A体钢比P体钢高10～20％。
4.被焊件的两侧钢材之一是淬硬钢时必须预热，预热温度按淬硬钢侧选择。
用A体焊条焊接
时可适当降低温度或不预热。
5.合理的焊后热处理非常重要。
对于F／M异种钢接头处理时，最高温度不能超过F体钢侧
的上限，保证强度。
6.A/M(F)异种钢焊接时，可在非A体侧坡口预先堆焊一层高Cr（Ni）的金属，然后再用A
体钢焊条焊接，非A侧堆焊时是否预热应视具体钢种确定
第四节，低碳与低合金钢的焊接
ϖ要点：
1.预热：按照低合金钢选择；
2.选材：按照强度、塑性、韧性不低于两侧母材的最低值；
3.工艺参数：合适的线能量，晶粒粗大不易消除，焊缝和热影响区的韧性不好；（书中介绍
可以用大的E，其实不好）
4.焊后热处理的选择按照低合金钢选择。
第五节，低合金耐热钢与低合金钢的焊接
ϖ要点
1.防止冷裂，选用低氢型焊条；
2.预热和焊后热处理按照耐热钢选择；
3.坡口选用较窄型，即用小的熔合比；
4.整个焊接过程做好防止“氢”的侵入和逸氢的工作，防止延迟裂纹。
第六节，低合金钢与马氏体钢的焊接
ϖ要点
1.焊接性较差，有淬硬倾向；
2.形成“白带”，在珠光体钢侧形成脱碳层，马氏体钢侧有增碳层；
3.较高的预热温度和层间温度，目的是防止冷裂纹和减少残余应力；
4.焊后增加一次促进马氏体的转变过程的处理，然后再进行正常的热处理。
热处理温度以
马氏体钢侧选择；
5.选择焊材有3种情况一是低配，二是高配，三是用A体焊条；
第七节，低合金钢与奥氏体钢的焊接
ϖ要点
1.要考虑熔合比（θ），容易降低焊缝内的合金元素含量，导致发生马氏体产物的转变，
接头性能变坏；
2.一般选择焊材多用A体焊材，或者在低合金耐热钢侧堆焊一层高V、Nb、Ti含量的堆焊层，
提高耐热钢的热强性。
堆焊后要热处理，温度按低合金耐热钢选择；
3.采用较小的焊接规范和工艺参数；
4.可以采用较大角度的坡口，减少熔合比。
5.需要预热和焊后热处理的部件。
第八节，铁素体钢与奥氏体钢的焊接
ϖ要点（基本同P／A的焊接）
1.和P／A的焊接相同，在F体钢侧有脱碳层和A体钢侧发生马氏体产物的转变，接头性能
变坏；
2.焊材选择一般用Cr-Ni含量高的焊条；
3.焊前可以不预热，焊后有的要热处理；
4.焊后热处理是为了消除残余应力和因为二者不同的热膨胀系数引起的附加应力，但热膨胀
系数引起的附加应力是消除不掉的，只能加以改善或重新分布。
第九节，高鉻马氏体钢、高鉻铁素体钢与铁素体-奥氏体钢的焊接
ϖ要点
1.做好防止淬硬开裂的工作；
2.控制层间温度，采用较小的操作规范和参数，坚持多层多道焊接的方式；
3.焊材选择尽量和母材接近，A体钢焊条由于强度达不到要求，仅仅可以防止裂纹；
4.预热温度和焊后回火温度选择要适当，同时要注意回火时机的选择，结构应力大的构件
应及时回火，防止开裂。