不锈钢和碳钢焊接的技巧分析研究

不锈钢和碳钢焊接的技巧分析研究
摘要：在现代化工业技术快速发展的背景下，多数企业已经在其实际生产活
动中，将不锈钢作为主要的设备材料。

可以说，不锈钢在行业应用中已经很广泛，一般使用于某些要求耐腐蚀、防锈系统的主要建筑结构中。

不过，市场中的不锈
钢产品价格比一般碳钢产品价格相对更高，这会对公司效益产生一些负面的影响，于是许多公司从技术要求和经济效益等方面考虑，普遍采取工业方式，即采用不
锈钢与碳钢两种钢实行异种的接头焊。

基于此，本文针对不锈钢和碳钢焊接技巧
展开相应分析活动。

关键词：不锈钢；碳钢；焊接
引言：不锈钢材料以及碳钢材料其自身的碳含量均相对较低，因此一般不要
求进行加温，常温下就能够焊接，如果焊缝温度不足五摄氏度的，必须进行加热
处理。

同时当板厚超过二十厘米时，结构纲度也非常大，那就必须提前进行预热，并在焊接过程结束的最后进行消除内部应力热处理工序。

所以，在生产时就必须
采用无裂纹的焊头，也就必须防止两种焊缝金属差异性，以保证不锈钢中不发生
热稀释问题。

一、焊接性能分析
不锈钢丝里面包含成分较高的铁钴等合金物质，它正是由于使用这种稀有元
素而在金属设备表层产生的一类高抗氧化膜，同时这些膜也有着不易水解、坚固
的特性，这样一来就能够使金属设备的表层和外部条件进行完全隔绝，进而有效
地避免产生化学反应，能够对于相应的设备的应用周期加以延长，并有效强化不
锈钢设备自身的抗氧化性、柔韧性等[1]。

二、焊接条件分析
工业上分析两种金属材料是否具有焊接性，运用何种方式进行焊接，首先要
考虑材料的属性。

金属材料能否进行焊接，主要由金属物质的分子与元素之间的
相互作用决定，和材料所处在什么物理化学环境关系不大。

如果两个材料都是液
态与固态，但是液体可以无限互溶，固体之间也能够有限的互溶，那么这种特性
的金属材料之间就可以相互连接，但其所产生的新材料特性差异主要还是与两个
金属材料之间过渡的性质有关；当金属化学物质和间隙物质两种复合材料之间在
进行焊接的同时，其焊缝和接头之间的新材料特征也受金属物质脆性影响；不过，如果两个金属都是处于完全不相溶的状况下，进行焊接也将无法进行，因此，在
工程中选择焊接方法首先要考虑金属材料的特点，选用适当的材料，再选择合理
的方法，在大部分工程的材料中均能够展开相应焊接工作。

三、焊接现状分析
不锈钢材料与碳钢材料之间在化学性质上具有较大的差异性，这就使得焊接
工程人员在针对两种材料执行具体的焊接工艺活动时，其技术属于异种钢焊接，
需要焊接人员按照一定科学化的技术手段展开相应焊接工作。

其一，熔点差异。

不锈钢材料的熔点与碳钢材料熔点存在一定差异性，在焊
接工艺中，两个元素温度差异很大的，就会产生焊接效果下降，温度较低的元素
容易造成元素损失，也会造成蒸发和合金元素的大量烧损，这也是会出现在一些
实际操作中的现象。

这些情况必须进行管理与防范，不然造成的最后的后果就是
不合格的焊接头。

其二，热导率和比热容差异。

金属材料的电导率和比热容，包括被焊物质熔
融状态和焊缝中的凝固结晶。

不锈耐酸钢板导热性能数值一般为碳钢的三分之一，而差异相差较大，这样的差别又会造成两个金属表面的熔融温度不一样，金属融
合作用就不太好，工业生产时也容易干扰焊缝反应，使焊接效果较差。

四、焊接工艺实施
（一）合理应用焊接材料
在针对不锈钢材料以及碳钢材料展开焊接活动时，焊接工程人员在焊接位置
需要以金属加以相应填充。

而每一个金属自身具备不一样的焊接形式，因此，焊
接人员需要针对焊缝和融合区加以合理设计，将焊接接头的应力现状加以科学改善，以此实现整个结构合理，其高质量的目标得以实现[2]。

（二）结合焊接接头坡口
焊缝结合点会产生各种大坡口，一般四毫米厚不开斜坡口，可以采用直接焊
缝方法处理，一般4—6毫米厚，在焊缝处也可以做双面焊缝，如果不需开斜坡处，6毫米以上的是最大数值，如果需要开斜坡口就必须保证焊缝处熔和区的稳
定性，所以通常都要开V型或者X形坡口。

（三）焊接实际应用方法
焊接人员应用的焊接较强一般分为三种，其一，由焊接人员自身展开手工式
的焊接活动；其二，选用相对低的加热输入，低的焊接输出，并选择相对高的焊
接转速，输出电流与转速都要调节在适宜范围，以避免造成工业故障；其三，是
选择短弧焊，焊接的金属拱圈一定要偏离碳钢的位置，以保证两边金属板材受热
的温度一致，保证二端受热时间一致，不产生问题，四是如果设备上需要进行多
层焊缝的，应先保证上一道焊接的材料冷却温度在200—300摄氏度，之后再进
行下一层的焊接处理。

（四）焊后工艺检验活动
焊接人员在执行整个焊接工艺流程尾端工作活动时，其开展内容是检验工作
活动。

具体指，当焊接作业进行后，对不锈钢与碳钢进行试验，而这也是整个焊
接操作的重要环节。

检测主要指利用检测设备对焊的缝进行外观检查，观察是否
存在气孔、裂缝、焊瘤、咬边等缺陷效果，保证产品的焊缝品质。

这是非常关键
的部分，能够有效识别焊缝存在的问题，及时处理并改善焊缝的状况，提高设备
有效率。

结论：基于工业领域中，焊接人员在针对不锈钢和碳钢展开具体焊接活动时，需要掌握科学合理的焊接技巧，避免在焊接过程中可能出现的各类情况，制定精
细的技术方案，同时在焊前要选择正确的焊缝材质，在焊接过程中也要掌握正确
大额的预热温度，焊接电压和连接速率，并合理调节焊接过程参数，最后完成焊
后测试，以保证达到最佳的焊接质量。

工人在焊接工艺中采用合理正确的连接方法，减少可能发生的情况，也能够进行缺陷处理、避免断裂，以此达到最佳的焊缝连接效果。

参考文献：
[1]张保林,宋丽平.不锈钢与碳钢复合钢管的焊接工艺[J].焊接技
术,2019,48(06):47-49.
[2]杨钊,但龙,马君.不锈钢与碳钢的异种钢焊接技术研究[J].中国金属通报,2019(02):116-117.。