异种钢接头
T92／TP347H异种钢焊接接头的组织结构和力学性能
陈 国宏 余新 海 刘 俊建 。王家 庆 化 ， ， ， ， 建 宋有 明 张 ， ， 涛 汤文 明 ，
（． 徽省 电力科 学研究 院 ， 徽 合肥 １安 安
２００ ；．合 肥津利 能源科 技 发展有 限公 司 ， ３６ １２ 安徽 合肥
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异种钢焊接不利的原因
异种钢焊接不利的原因一、异种钢的特点异种钢是指由不同种类的钢材组成的焊接材料。
它们可能具有不同的化学成分、冶金结构和力学性能，这使得对它们进行焊接时面临着一些困难。
异种钢焊接不利的原因有很多，我们需要从化学成分、冶金结构、力学性能等多个方面来进行探讨。
二、化学成分的差异异种钢的不同种类之间，其化学成分往往存在较大的差异。
这种差异主要体现在元素含量和含氧量上。
由于异种钢的化学成分不同，焊接时产生的熔池和焊缝中的元素分布也不同，这将导致焊缝的化学成分与母材存在差异。
三、冶金结构的差异异种钢的冶金结构也可能存在差异。
冶金结构是指由晶粒、晶界和相组成的材料的组织结构。
不同种类的钢材往往具有不同的晶粒大小、晶界分布和相组成，这使得焊接时冶金结构的调控变得更加复杂。
四、热影响区的形成焊接过程中，热源会导致焊接区域的温度升高，从而影响焊缝附近的材料组织。
特别是在异种钢焊接中，焊缝周围的材料往往被加热到接近或超过其临界温度，使得原有的冶金结构发生相变、晶粒长大和晶界迁移等现象。
五、应力的积累和释放异种钢焊接时，由于差异化的冶金结构和化学成分，焊缝及其周边区域会产生应力集中的现象。
焊接过程中，熔池会产生热应力和冷却应力，而焊缝周围的材料也会受到局部的热应力、塑性应力和残余应力的影响。
这些应力的积累和释放可能会导致焊接接头的变形、开裂和疲劳失效等问题。
六、焊接参数的选择焊接参数的选择对异种钢焊接的结果有着重要影响。
不同种类的钢材具有不同的熔化温度、热导率和热膨胀系数，因此，在选择焊接参数时需要考虑到其熔化行为、热传导性能和热应力的影响。
合理选择焊接参数可以减少焊接过程中的不利因素，并提高焊接接头的质量。
七、异种钢焊接的控制策略为了克服异种钢焊接的不利因素，我们可以采取一系列的控制策略。
1. 优化焊接材料的选择选择合适的焊接材料可以减少焊接过程中的不利因素。
合金元素的添加可以改善焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能，并提高焊接接头的可靠性。
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。
长期运行后异种钢焊接接头组织性能研究
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［ Ｏ 编 号 ］ １。 ９ ９Ｊｉ ｎ １ ０ Ｄ Ｉ ０ ３ ６ ／．ｓ ． ０ ２～３ ６ ． ０ ０ ０ 。 ６ ｓ ３４ ２ １．５ ０２ Ｓ ＴＵＤＹ ｏＮ Ｉ Ｍ ＣＲ ＴＲＵＣＴＵＲＥ ＡＮＤ ＰＥＲＦｏＲＭ ＡＮＣＥ ｏＦ
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３７ 钢 ０ ； 焊 组 过 碳 词 ］ ＴＰ ４ Ｈ ； １ ２ 异 种 钢 ； 接 接 头 ； 织 性 能 ； 渡 层 ； 化 物
［ 关 键文献标 识码 ］ Ａ
３６ ２ Ｏ ０５～０ ２—０ ０６ ４ ［ 章 编 号 ］ １ ０２—３ ４（ ０１ ） 文 ０
热能基 础研
长 期 运 行 后 异 种 钢 焊 接 接 头 组 织 性 能 研 究
李 正 刚 林 懿 文 周 金 平。 ， ，
１ 武 汉大 学动力 与机械 学院材料 系， ． 湖北 武 汉 ４ ０ ７ ３０ ２ ４ ２ ２ ３３ １
２ 中广核 工程有 限公 司， 东 深圳 ５ ８ ３ ． 广 １０ １
异种钢焊接
异种钢接头的焊接1.异种钢接头定义。
异种钢接头主要包括两方面概念：即不同组织（重点指奥氏体和非奥氏体钢）钢之间的焊接；不同强度等级、不同化学成分（其组织基本类似）钢之间的焊接。
其中不同组织钢材之间的焊接难度最大。
2.奥氏体和非奥氏体异种钢焊接主要有三个问题：2.1.焊接时母材的稀释：由于母材的稀释，会出现对裂纹相当敏感的马氏体组织。
例如当低碳钢、低合金钢和不锈钢焊接时，若用一般不锈钢焊材，由于焊缝金属被低碳钢或低合金钢稀释，往往会产生奥氏体和马氏体组织，而熔合线附近，会产生马氏体带；若用低碳钢或低合金钢焊材，不锈钢一侧被稀释部分及焊缝金属会产生马氏体和奥氏体组织，从而引起开裂的危险。
2.2.焊接残余应力和热应力：在焊接热循环或使用温度下，由于两种材料抗膨胀系数和导热性不同（或热膨胀系数和导热性近似，但由于强度等级不同而带来的形变差异）引起的热应力，焊接后残余应力较大且在热处理后不能消除。
碳钢、低合金钢和珠光体耐热体的热膨胀系数大体相同，而奥氏体不锈钢热膨胀系数比碳钢等材料大30~50%，而导热系数却只有碳钢等材料的1/3。
2.3.碳扩散：当铁素体钢和奥氏体钢焊接后，焊接接头重复加热或高温使用时，在铁素体钢一侧，由于碳原子的迁移（扩散），使含碳量减少而形成软化带，而在奥氏体钢一侧却由于碳的过剩而形成硬化带，对于焊接碳稳定化元素不同的材料时，也应注意高温运行条件下的脱碳影响。
2.4.上述三个问题的综合作用的结果是：整个异种钢焊接接头是一个成分、组织和性能严重不均的非均匀体，是构件的局部薄弱地带，这种非均匀体在力学检验和运行中均会出现应力、变形集中和失效的局域化，因此在选择焊接材料时，要充分考虑其焊接工艺性、常温力学性能和长期运行性能，更重要的是要考虑其长期运行性能。
3.异种钢接头焊接材料的选择3.1.不同强度等级铁素体或珠光体类型钢之间焊接：包括低合金高强度钢（18MnMoNbg等）与碳钢、一般耐热钢（12Cr1MoV等）与碳钢、高合金耐热钢（SA-213 T91等）与碳钢、一般耐热钢（12Cr1MoV等）与高合金耐热钢（SA-213 T91等），其总的特点是线膨胀系数接近，导热系数相差不大，焊后或消除应力后的残余应力和高温运行的热应力不大，因而主要考虑运行时工作应力平滑过渡、组织稳定，一般选用成分或强度（常温强度和高温强度）介于两被焊母材之间的焊接材料。
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。
Gr91／12Cr1MoV异种钢的焊接接头研究
在西气 东输 二 线 工 程 西 段 施 工 过 程 中 ， 取 上 述 采
要从事管道线路施工及研究工作。
２１ ０ ０年 第 ８期 ４ ７
俘 搭 生产应用
体耐热 钢 ， 具有 较高 的持 久 强度 和 持久 塑性 ， 接性 较 焊 好 。对 于壁厚较小 的小 径管 ， 前不 预 热 ， 后 不热 处 焊 焊
是 在 壁 温 ￣５ ０ ｏ ＜ ８ Ｃ的锅 炉受 热 面 管 中广 泛使 用 的珠 光
工艺及 相应 地 改 进 措 施 后 ， 程 焊 接 质 量 得 到 了很 大 工
常 ， 分析 原 因 ， 时处理 。 要 及
（） ５ 要严 格选 择气 体 生产 厂家 ， 以保证 气 体 的纯 度
和 配合 比。
和老机 组 的 改 造 中。这 样 不 可 避 免 地 会 遇 到 Ｇ９ ｒ１与 １ Ｃ ｌ Ｖ、 Ｐ ０ ２ ｒＭｏ Ｔ ３ ４等 钢 的 异 种 钢 焊 接 问 题 。 国 内 就 该 钢 的异 种 焊 接 问 题 研 究 ， 焊 接 材 料 上 倾 向 于 “ 匹 在 低
为其 焊 接加工 提供 试验 依据 。
１ 试 验材 料
Ｇ９ ｒ１钢属 高强 马 氏体 耐 热钢 ， 有 高温 强 度高 、 具 高 温抗 蠕 变 性 能 、 氧 化 性 能 好 等 优 点 ， 用 于 壁 温 抗 适 ＜６ ５ ｏ ２ Ｃ的锅炉 过热 器及高 温再 热器 段 。１ Ｃ ｌ Ｖ钢 ２ ｒＭｏ
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收稿 日期 ： ０ ９—０ ２０ ４—０ ９
Ｇ ｇ ＋１ Ｃ ｌ Ｖ异 种 钢 焊接 接头 的组织 及 力学 性 能 ， ｒｌ ２ ｒＭｏ
随着火力 发 电站 锅 炉 逐 步 向高 参 数 、 容 量 方 向 大 发展 ， 锅 炉 材料 的高 温 性 能 提 出 了更 高 的要 求。 对 Ｇ９ ｒ１钢就 是顺 应这一 要求 而发 展起 来 的一 种新 型 热强 钢， 其类 似 于 Ｐ ｌ ， ｇ 钢 目前 已较 多用 于 中 国新 机 组 建设
异种钢焊接接头组织老化及损伤状态评估方法
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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
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。
Q345R和S30408异种钢焊接接头组织与性能分析
中图分类号 ： Ｔ Ｇ ４ ５ ７ ． １ １
文献标志码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ １ — ２ ３ ０ ３ （ ２ ０ １ ６ ） １ １ － ０ １ ３ １ — ０ ４
Ｏ ３ ４ ５ Ｒ和 ￥３ ０ ４ ０ ８ 异 种 钢 焊 接 接 头 组 织 与 性 能 分 析
辛 伟 ， 张 艳 ， 魏 礼 运
（ １ ． 江 苏 省特 种 设 备 安 全 监 督 检 验 研 究 院 张 家港 分 院 。 江 苏 张 家港 ２ ｌ ５ ６ ０ ０ ： ２ ． 江 苏科技 大 学 冶金与材料工程 学院， 江苏 张家港 ２ １ ５ ６ ０ ０ ）
Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｇ ａ ｎ ｇ ２ １ ５ ６ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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异种钢焊接接头的冲击试验按
异种钢焊接接头的冲击试验按摘要：1.异种钢焊接接头的冲击试验概述2.试验目的和意义3.试验过程简介4.试验结果及分析5.试验结论与建议正文：异种钢焊接接头的冲击试验是焊接领域中一项重要的试验，其主要目的是评估异种钢焊接接头的性能及其在实际工程中的应用价值。
本文将简要介绍异种钢焊接接头的冲击试验，包括试验目的、过程及结果分析，以期为焊接工程师和研究人员提供有益的参考。
一、异种钢焊接接头的冲击试验概述异种钢焊接接头是指将两种不同钢种焊接在一起形成的接头。
在实际工程中，异种钢焊接接头常用于桥梁、压力容器、石油化工等领域。
为了保证这些结构的安全性能，必须对异种钢焊接接头进行严格的试验检测。
冲击试验是评估焊接接头性能的一种常用方法，可通过测量接头在低温冲击载荷下的韧性来评价其使用安全性。
二、试验目的和意义异种钢焊接接头冲击试验的主要目的有以下几点：1.评估异种钢焊接接头的低温韧性；2.检验焊接工艺参数对焊接接头性能的影响；3.为实际工程提供可靠的焊接接头性能数据；4.指导焊接工艺的优化和改进。
开展异种钢焊接接头冲击试验具有重要的工程应用价值，有助于确保焊接结构的安全可靠，降低工程事故的风险。
三、试验过程简介试验过程中，首先对异种钢焊接接头进行切割、打磨和制备，使其满足试验标准的要求。
然后，将制备好的焊接接头放置在冲击试验机上，进行低温冲击试验。
试验过程中，记录冲击能量、冲击次数和断裂位置等参数。
四、试验结果及分析试验结果表明，不同焊接工艺参数下得到的异种钢焊接接头性能存在较大差异。
通过对比分析，发现焊接电流、焊接速度和预热处理等参数对焊接接头低温韧性影响较大。
在此基础上，提出了针对性的优化建议，以提高焊接接头的性能。
五、试验结论与建议综上所述，异种钢焊接接头冲击试验对于评估焊接接头性能和指导焊接工艺具有重要意义。
为确保焊接结构的安全可靠，建议在实际工程中严格遵循试验结果和分析结论，合理选择焊接工艺参数，并进行必要的预热处理。
异种钢焊接接头的冲击试验按
异种钢焊接接头的冲击试验按摘要：一、异种钢焊接接头的冲击试验概述二、异种钢焊接接头冲击试验的标准和方法三、异种钢焊接接头冲击试验的仪器和设备四、异种钢焊接接头冲击试验的结果和分析五、异种钢焊接接头冲击试验的注意事项正文：异种钢焊接接头的冲击试验是一种重要的质量检测方法，用于评估焊接接头的韧性和强度。
本文将详细介绍异种钢焊接接头冲击试验的标准和方法、仪器和设备、结果和分析以及注意事项。
一、异种钢焊接接头的冲击试验概述异种钢焊接接头的冲击试验是评价焊接接头在低温条件下韧性和强度的重要手段。
通过试验，可以判断焊接接头的低温韧性是否满足使用要求，从而保证焊接结构的安全性和可靠性。
二、异种钢焊接接头冲击试验的标准和方法异种钢焊接接头冲击试验的标准和方法主要包括国家标准和国际标准。
我国的标准主要有GB/T 28900-2012《异种钢焊接接头冲击试验方法》等。
试验方法主要包括夏比冲击试验和艾氏冲击试验等。
三、异种钢焊接接头冲击试验的仪器和设备异种钢焊接接头冲击试验需要专门的仪器和设备。
常用的仪器有冲击试验机、高速摄像机、光学投影仪等。
设备包括冲击试验夹具、试样制备设备等。
四、异种钢焊接接头冲击试验的结果和分析异种钢焊接接头冲击试验的结果主要包括冲击吸收功、冲击韧性、断裂韧性等。
通过对试验结果的分析，可以评估焊接接头的韧性和强度，从而判断焊接结构的安全性和可靠性。
五、异种钢焊接接头冲击试验的注意事项在进行异种钢焊接接头冲击试验时，需要注意以下几点：1.严格按照试验标准和方法进行操作，确保试验结果的准确性。
2.选择合适的试验设备和仪器，确保试验过程的稳定性和可靠性。
3.正确制备试样，确保试样的质量和均匀性。
4.控制试验温度和环境条件，确保试验结果的可靠性。
异种钢焊接接头i型碳化物yi类碳迁移
异种钢焊接接头中的碳迁移是一种常见的焊接现象，特别是在碳含量较高的母材与碳含量较低的母材焊接时更容易发生。
碳迁移主要是由于焊接过程中熔合了不同含碳量的母材，导致熔合线附近区域碳含量变化，从而影响焊接接头的性能。
在异种钢焊接接头中，碳迁移通常分为I型碳迁移和II型碳迁移。
I型碳迁移是指碳从含碳量较高的区域向含碳量较低的区域迁移，通常发生在熔合线附近区域。
这种迁移会导致接头中碳含量降低，从而影响接头强度和韧性。
I型碳迁移的影响因素包括焊接工艺、母材成分、焊缝成分等。
焊接工艺参数如焊接电流、电弧电压、焊接速度等都会影响熔合线附近的碳含量分布。
此外，母材成分差异也会影响碳迁移的程度。
焊缝成分对I型碳迁移的影响较小，因为焊缝中的碳含量通常可以通过控制焊条或焊丝的成分来控制。
在异种钢焊接接头中，I型碳迁移的处理方法包括优化焊接工艺、调整焊缝成分以及选择适合的焊接材料等。
通过优化焊接工艺参数，可以减少熔合线附近的碳含量差异，从而减少I 型碳迁移的发生。
调整焊缝成分，例如使用低碳或超低碳含量的焊条或焊丝，可以有效地控制焊缝中的碳含量，进一步减少I型碳迁移的影响。
此外，选择适合的焊接材料，如具有良好冶金性能的焊材，也可以减少I型碳迁移的发生。
总之，异种钢焊接接头中的I型碳迁移是一种常见的焊接现象，可以通过优化焊接工艺、调整焊缝成分以及选择适合的焊接材料等措施来处理。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的处理方法，以确保焊接接头的性能满足要求。
焊接电流对异种钢焊接接头组织和力学性能的影响
焊接电流对异种钢焊接接头组织和力学性能的影响焊接是现代制造业中最常用的加工工艺之一，钢的焊接也是很常见的一种焊接方式。
钢与钢之间的焊接相对来说比较简单，而钢与其他材料间（例如不锈钢、铜、铝等）的焊接要求更高。
钢与其他材料的焊接称为异种钢的焊接，异种钢的焊接接头组织和力学性能受到焊接电流的影响比较大，因此在焊接时应注意电流的合适选择和控制。
异种钢的焊接接头组织和力学性能的影响因素较多，包括焊接电流、焊接速度、焊接温度、焊接时间等，其中焊接电流是影响焊接接头质量的一个非常重要的因素。
在异种钢的焊接中，焊接电流对接头的组织和力学性能影响是双重的。
一方面，焊接电流过大，会导致焊接热区过热，从而使焊接接头的金属组织发生明显的变形，产生大量的热裂纹，并出现气孔、裂纹、缩孔等缺陷，使焊接接头的强度和韧性大幅度降低。
另一方面，如果焊接电流过小，焊接接头的熔池无法形成充分，焊接接头的强度和韧性也会受到影响。
因此，合适的焊接电流应该是能够充分熔化焊接材料而不使焊接热区过热的一个平衡点。
对于不同种类的异种钢，合适的焊接电流也不同。
通常需要根据焊接材料的性质、厚度、角度、细节等因素来调整焊接电流。
一般来说，焊接电流的选择应该符合以下几个原则：1.考虑焊接热输入：焊接热输入是焊接过程中施加在焊接接头的热能总量，它决定了焊接接头热变形的程度。
合适的焊接电流应该能够控制焊接热输入和热透过量，避免焊接接头因过热而发生沉降、歪曲等现象，从而影响焊接接头的质量。
2.考虑焊接接头的几何形状：异种钢的焊接接头具有不同的几何形状，例如角接头、T型接头、对接接头等。
焊接电流需要根据不同的几何形状进行适当调整。
在对接接头的焊接中，与对接面垂直的焊接电流会更有效的将能量转移到接头中，并且能提供更稳定的热量，从而减少焊接过程中的焊接缺陷。
3.考虑焊接材料的化学成分：焊接材料的化学成分与电性质紧密相关，这些化学成分会影响焊接过程和焊接接头的质量。
异种钢焊接接头的冲击试验按
异种钢焊接接头的冲击试验按异种钢焊接接头的冲击试验是对不同种类钢材焊接接头的耐冲击性能进行评估的重要手段。
这种试验可以用于评估焊接接头在复杂工况下的力学性能，以及其在实际使用过程中的可靠性和安全性。
冲击试验通常采用冲击试样，以观察焊接接头在受到冲击载荷时的断裂行为和破坏机理。
试验时应注意选择适合的冲击试样形状和尺寸，以保证试验结果的准确性和可靠性。
冲击试验常用的试样形状包括V型缺口试样、带形试样和圆形试样等。
冲击试验是通过对试样施加冲击载荷，通过记录试样的应力-应变曲线、断裂韧性和破裂形态等指标来评估焊接接头的耐冲击性能。
常用的冲击试验方法包括查尔基试验(Charpy Test)和瑞尔试验(Izod Test)。
查尔基试验是一种常见的冲击试验方法，其原理是用冲击试验机将标准试样放置于试样夹持器上，然后用一个大锤对试样进行冲击。
试样在冲击过程中会发生断裂，记录试样断裂前后的位移和能量二者之差，即为冲击能量，可用于评价焊接接头的抗冲击性能。
瑞尔试验与查尔基试验的原理类似，试样的形状和尺寸也相似。
主要区别是冲击力的作用方向不同，查尔基试验的冲击力是垂直于试样纵轴的，而瑞尔试验则是沿着试样纵轴的。
在执行冲击试验时，需要严格按照相关标准或规范进行操作。
试验前需要将试样充分制备和预处理，如去除试样中的气孔、裂纹等缺陷，并对试样进行金相组织分析和力学性能测试。
试验过程中，应确保试样夹持牢固，冲击过程应平稳进行，试验结果应进行记录和分析。
除了冲击试验，还可以通过显微组织观察、断口形貌分析和拉伸试验等方法评估焊接接头的力学性能和断裂行为。
这些试验和分析手段的综合应用，有助于深入了解异种钢焊接接头的力学性能，提高焊接接头结构的设计和焊接工艺的选择。
总之，异种钢焊接接头的冲击试验是评估焊接接头耐冲击性能的重要手段之一。
正确选择试样形状和尺寸，严格按照标准进行操作，综合运用各种试验和分析手段，可以有效评估和改进焊接接头的性能，确保其在实际工程中的可靠性和安全性。
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第一章绪论1.1 引言异种金属焊接能够充分利用各种材料的优异性能，如强度、比强度、耐腐蚀性、耐磨性、导电性、导热性等，因而在工程机械、交通运输、石油化工、电站锅炉、航天航空和机械电子等行业的机械设备和构件中得到广泛应用。
在电站锅炉中，不同的受热温度部分常选用不同的耐热合金钢，因而出现大量的异种钢焊接接头。
T92钢作为新型耐热钢之一，主要用在U SC机组锅炉部件的过热器和再热器上，它是在T91钢的基础上，适当降低Mo元素的含量同时添加2%的W和微量的B元素而开发出的9Cr-0.5Mo2W系的新型耐热钢。
其高温抗腐蚀性和抗氧化性与T91钢基本相同，但高温强度和蠕变性能则大大提高【1】。
Supre304H和T92是目前应用广泛的锅炉部件的过热器和再热器材料。
由于Supre304H和T92应用的广泛性和交叉性，以及在某些场合对其特殊性能的要求，将Supre304H和T92连接形成复合结构十分必要，这样既可降低结构重量，又可节约材料。
Supre304H和T92的焊接可以把两者的优点相结合起来。
因此，对于Supre304H和T92的焊接接头的研究是十分必要的。
第三章 试验结果与分析3.1 引言在进行Supre304H 和T92钢焊接时，考虑它们之间的可焊性和工况条件等因素.然后,制定焊接工艺评定任务书,经外观检查,接头经渗透探伤合格后，机械加工成性能及显微分析试样。
按照《焊接工艺评定规程DL/T868-2004》的要求，坡口型式为“V”型，采用多层焊填充坡口，由合格的高压焊工完成T92钢试验管的焊接，在焊后热处理完成后，将试验管按照图3.1沿管断面不同部位分别取拉伸、面弯、背弯、冲击和金相试样。
在焊接接头显微组织显示方面，由于Supre304H 和T92两种母材以及焊接接头的抗腐蚀性不同，需要采取多步腐蚀法，并要求互相之间没有影响。
用金相腐蚀法显示和研究异种金属焊接接头的显微结构，已在生产中得到普遍应用，解决了许多工程中的实际问题[42].但是，由于腐蚀剂的影响和光学显微镜分辨本领及放大倍数的限制，很难对焊接接头的显微组织及其转变机理进行更深人的研究和了解.例如，用不同的腐蚀剂可能显示出不同的组织形态;另外，焊接组织中的第二相、夹杂及显微缺陷等有一些仍无法观察到.1－拉伸试样；2－面弯试样；3－背弯试样；4－冲击试样；5－金相试样4125332图3.1试样取样位置Fig.3.1 Location of tested sample可以说,要制备出完全理想的试验材料只是相对的,本文针对Supre304H和T92钢焊接接头的制备及组织性能的研究做了大量实验,并进行了深入的探索,详细方法及试验数据及结论将在下面介绍.3.2 焊接工艺评定表3.1 工艺评定任务书编号：SDC-01产品名称Super304H/T92钢管应用范围锅炉再热器和过热器评定项目Super304H/T92钢焊接接头评定目的焊接工艺钢材基本情况：Super304H钢是新型细晶粒奥氏体耐热钢之一，T92是高合金铁素体热强钢钢材牌号Super304H/T92 类级号 BⅢ/CⅢ规格Ø45mm×9mm 符合标准 ASME化学成分（%）材料C Mn Si Cr Mo V Ni W B S P S 0.07~0.13≤1.00 ≤0.0317.0~19.0 / 7.50~10.50 0.01 ≤0.04 T 0.07~0.13 0.30~0.60 0.05 8.50~9.50 0.30~0.60 0.15~0.25 0.40 1.50~2.00 0.001`~0.006 0.01 0.02上临界点（℃）900-920 下临界点（℃）800-845 焊接性能较差焊接接头的基本要求：抗拉强度RmMPa 屈服强度ReMPa断后伸长A %冷弯˚冲击功J硬度HB≥590 ≥440 ≥30 180 41 ≤250其他执行标准：DL/T868-2004《焊接工艺评定规程》评定单位评定任务书签发人员及资质责任姓名资质（职称）日期编制潘英峰2010年01月12日审核批准30° 表3.2 焊接工艺评定方案编号：SDC-02任务书编号 SDC-01 产品名称 锅炉再热器和过热器评定项目 Super304H/T92钢焊接接头评定目的焊接工艺评定钢材 钢材牌号 Super304H 与T92类级别 B 类 Ⅲ级与 C 类Ⅲ级钢材厚度9mm直径 φ45mm评定钢材成分、性能复合结论 合格检验报告编号 钢材焊接性 较差 两侧母材成分相差较大且合金含量较高验证资料编号接头型式及焊道设计接头种类 对接 对口简图： 焊道简图：坡口形式 V 型 衬垫及其材料 无 焊道设计 8层 焊缝金属厚度9~11mm焊接方法 种类GTAW自动化程度手工操作填充材料和保护气体 焊接材料焊丝型号 HIG-370规格 Φ2.4 保护气体 气体 种类 ≥99.9%Ar 流量 8~10L/min //规格/ 背面 保护 ≥99.9%Ar 流量 9~12/L/min 钨极型号 鈰钨极 规格Φ2.5 拖后 保护 /流量 /其他 无试件检验项目 检验 项目外观无损 探伤力学性能 弯曲 试验 金相 试验硬度 其他抗拉强度冲击试验30~35° 1~2mm2.5~3.5≥2.5mm9要求（有或无）有有有有有有有/焊接位置及试件数量焊接位置6G(45度固定焊) 试件数量 3焊接工艺参数焊层道号单层、单道焊缝尺寸宽×高焊接方法焊条（丝）电流范围（气体压力）电压范围V（焊距型号、焊嘴号）焊接速度范围mm/min其他型（牌）号规格mm极性（乙炔MPa）电流A（氧气MPa）1~6 TIG HIG-370 Φ2.4 直流正接90~110 10~127~8 TIG HIG-370 Φ2.4 直流正接90~110 10-12施焊技术无摆动焊或摆动焊摆动焊连弧或断弧焊连弧焊运条方式手工运条根层和层间清理方法手工清理清根方法或单面焊双面成型不清根焊嘴尺寸mm Φ10mm 导电嘴与工件距离mm 4~6其他无预热预热温度℃150~200宽度mm 100 层间温度℃≤150预热保持方式电阻加热后热、焊后热处理热处理种类加热器高温回火加热温度范围760±5℃保持时间h1h加热宽度mm 焊件全尺寸保温宽度mm/ 升温速度℃/h/降温速度℃/h≤200℃/H至300℃以下保温缓冷其他评定单位：评定方案编制人员及资质责任姓名资质日期（职称）编制潘英峰2010年01月12日审核批准3.3 外观检验3.3.1 试验材料根据上述焊接工艺焊接的Supre304H/T92异种钢压力容器管道,试验用3个试样分别编号为TS01、TS02、TS03.如图3.2.图3.2 T92/Super304H焊接接头照片3.3.2 检验方法及结果1 用肉眼观察.无咬边、焊瘤、塌陷、弧坑等缺陷;2 然后用低倍放大镜进行确认第一部的正确性；3 最后用游标卡尺量取焊缝各部分尺寸,见表3.3。
表3.3 外观焊缝检验尺寸序号指标尺寸(mm) 序号指标尺寸(mm) 1 焊缝余高 1 2 焊缝余高差0.23 焊缝宽度134 焊缝宽窄差 25 焊缝高低差 1.56 根部凸出 1.57 角变形量 2.23.3.3 检验结论及分析根据DL/T 868-2004标准,各项检验结果均符合Ⅰ级标准,可以判定Supre304H/T92异种钢焊接接头质量合格,同时说明试验所用的焊接工艺参数是可行的.3.4 无损探伤3.4.1 试验材料采用外观检验所用的Supre304H/T92异种钢压力容器管道,如图3.13.4.2 检验方法及结果综合试验材料形状及结构分析,采用溶剂去除型渗透探伤法.经检验,焊缝及热影响区近表面内无裂纹\气孔等缺陷.3.3.3 检验结论及分析根据JB/T 4730.4--2005标准,经磁粉探伤, Supre304H/T92异种焊接接头符合Ⅰ级标准,可以判定Supre304H/T92异种钢焊接接头质量合格,同时进一步说明了试验所用的焊接工艺参数是可行的.3.5 焊接接头力学性能（拉伸、冲击）试验3.5.1 试验材料的制备按《焊接工艺评定规程DL/T868-2004》要求将Supre304H/T92钢焊接接头加工成拉伸、冲击试样，试样尺寸如图下图所示,其中图3.3为管接头拉伸试样尺寸,图3.4为拉伸接头试样尺寸,图3.5为实际冲击试样照片.图3.5 冲击试样照片Ll Ls3.23.23.212.512.5ba12.5 其余B=b+12b=12l=Ls+60或Ls+12 r=25Ls 为加工后，焊缝的最大宽度；r 图3.3 管接头拉伸试样55±0.6027.5±0.30 0.80.8 Ⅰ0.80.8 ┴ 0.2BB10±0.5┴ 0.1A 10±0.5Ⅱ 0.1A┴ 0.1 A8±0.5A45°±2°22.5°±1°22.5°±1°R 0.25±0.025图 3.4 V 型坡口冲击试样3.5.2 检验方法及结果 (一)拉伸焊接接头的拉伸试验是在WES-600D 型电子万能试验机上进行的,拉伸示意图如图 3.6所示.将制成后的试样夹持在夹具上，进行常温拉伸，拉伸速度为O.5mm/min 。
随着拉力的增加，试样会发生变形直至断裂,断裂后的形态如图3.7所示。
记录下试样拉断时所需要的拉力，再根据试件的截面积换算出抗拉强度/延伸率以及断面收缩率见表3.4.表3.4 Supre304H/T92钢焊接接头拉伸试验结果样品编号 规定非比例延伸强度 R p0.2（MPa ） 抗拉强度R m （MPa ） 延伸率A （%）断面收缩率Z （%） 试样1 370 670 30 70 试样24006202530焊缝焊缝T92Supre304HSupre304H断口断口T92图3.7 Supre304H/T92钢焊接接头拉伸断裂后的宏观形态上夹头试样 焊縫下夹头 图3.6 拉伸试验示意图(二) 冲击焊接接头的冲击试验是在WES-600D型电子万能试验机上进行的,冲击示意图如图3.8所示.将试样水平放在试验机支座上,缺口位于冲击相背方向然后将摆锤释放,摆锤冲断试样,在圆盘上读取冲击功填入表3.5.并将冲击断口扫描,照片如图3.9.表3.5 冲击试验数据编号冲击部位冲击功A KV（J）TS02-1 焊缝40TS02-2 焊缝50TS02-3 焊缝42TS02-4 HAZ 100TS02-5 HAZ 85TS02-6 HAZ 90 H1H2图3.8 冲击试验示意图M图3.9 冲击断口扫描3.5.3 试验结论及分析(1)拉伸试验试样1拉伸后断裂处在T92母材一侧,说明焊缝强度高于其中一侧母材强度.试样2拉伸后断裂处在焊缝上,根据DL/T868-2004 焊接工艺评议规程有关规定,焊接接头常温拉伸试验结果合格.(1)冲击试验TS02-1 \TS02-2\TS02-3焊缝处平均冲击功为42,低于TS02-3 TS02-4 TS02-5HAZ处的冲击功92,冲击断口扫描微观形态成韧窝状韧窝内有析出相.3.6 弯曲试验3.6.1 弯曲试验材料的制备按《焊接工艺评定规程DL/T868-2004》要求将Supre304H/T92钢焊接接头加工成弯曲试样，如图,图3.10为管状试件的面弯试样,图3.11为管状试件的背弯试样.3.6.2 检验方法及结果焊接接头的弯曲试验是在WES-600D 型电子万能试验机上进行的,弯曲示意图如图3.12所示.tTt 管图3.10 管状试件的面弯试样t图3.11 管状试件的背弯试样Tt 管图3.12 弯曲试验示意图(待画)调整载物台之间的距离,然后将试样放在载物台上,加载,直至弯曲到180度,弯曲后试样示意图如图3.13所示,试验数据如表3.6所示.表3.6 弯曲试验结果序号 样品编号 压头直径（mm ） 支座间距（mm ） 角 度 40 57 1801 面弯 弯曲试验试样表面完好2 面弯 弯曲试验试样表面完好 1 背弯 弯曲试验试样表面完好 2背弯弯曲试验试样表面完好3.6.3 检验结论及分析试样弯曲180度后检查,四个试样内外弯曲表面均无裂纹产生,符合DL/T868-2004 焊接工艺评定规程 中有关规定,接头拉伸试验合格.3.7 硬度试验3.7.1 硬度试验材料的制备按《焊接工艺评定规程DL/T868-2004》要求将Supre304H/T92钢焊接接头加工成硬度试验试样，图3.14为试样的宏观图片.图3.13 弯曲后试样示意图图3.14 硬度试验试样宏观图片3.7.2 检验方法及结果焊接接头的硬度试验是在TH160型里氏硬度计上进行的,按《焊接工艺评定规程DL/T868-2004》,硬度试验示意图如图3.15.图3.15 硬度试验示意图将试样打磨平后,在3个区域(母材\热影响区\焊缝)中分别打5个点,同一区域打点时距离选择 1.5mm,待打完一个点后转动手柄进行数值的读取,重复操作,直至打完所有点,记下每个点的硬度值,记录数据如下表3.7,表3.7 焊接接头显微硬度值测点编号测点位置1 2 3 4 5焊缝223 220 234 220 230 HAZ（T92侧）243 258 260 248 259 HAZ（Super304H侧）218 210 211 203 215 母材（T92侧）218 215 219 211 220 母材（Super304H侧）206 208 211 213 205 3.7.3 检验结论及分析由表3.7数据,焊缝区硬度值最高,约为225HB,热影响区部分虽然T92侧硬度值较高，但总体热影响区硬度小于焊缝处，根据DL/T868-2004《焊接工艺评定规程》中有关规定,焊接工艺评定的硬度试验合格。