异种钢焊接
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。
《异种钢焊接》ppt课件
为防止碳迁移景象，可先在P钢的坡口上用V、Nb、Ti等含量较高的 焊条堆焊第一隔离层，再用适当的A焊条堆焊第二隔离层；〔广泛用于 不锈钢管与低合金钢管的焊接〕
影响碳迁移过渡层的构成与开展的要素： 〔1〕接头在焊后的加热温度和保温时间 实际证明，焊接线能量对碳迁移 过渡层的构成无明显的影响，即使采用大的线能量，焊后也不一定出现明 显的迁移过渡层。而焊后加热到—定温度〔500℃左右〕，保温一段时间 后，过渡层开场开展。随着温度升高，脱碳层逐渐加大，到800℃时到达 最大值。随加热时间的延伸，分散层也加宽。因此，普通情况下，异种钢 接头不宜焊后热处置。 〔2〕碳化物构成元素的影响 奥氏体焊缝中合金元素对碳的亲和力越大， 数量越多，那么珠光体母材一侧的脱碳层就越宽。 〔3〕母材含碳量的影响 虽然碳从珠光体钢向焊缝迁移不是因母材与焊缝 中碳浓度差而呵斥，但母材中碳含量越高，迁移层开展那么越快。 〔4〕镍的影响 ：镍是石墨化元素，降低碳化物的稳定性，减弱碳与碳化 物构成元素的结合力。因此，焊缝中提高镍含量，有助于抑制碳的分散。
§4 异种钢的焊接
母材金相组织一样，焊缝金属与母材基体合金系和组织不同 母材金相组织不同 复合钢焊接构造件
P钢和A钢焊接主要问题： 焊缝成分的稀释 熔合区凝固过渡层的构成 碳迁移分散层 接头的应力形状
〔一〕焊缝金属化学成分的稀释
珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时，焊缝金属 平均成分是由两种不同类型的母材和填充金 属混合所组成。
铬钼钒钢 (Cr5Mov、25Cr3WmoV、
12Cr2Mo2VniS)
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。
异种钢焊接焊材选用表
异种钢焊接焊材选用表1. 异种钢焊接的背景和意义异种钢焊接是指不同材料组成的异种钢之间的焊接。
由于不同材料的熔点、热膨胀系数、熔池性质等差异，使得异种钢焊接具有一定的难度和挑战性。
然而，由于不同材料在工业生产中的广泛应用，异种钢焊接变得越来越重要。
正确选用适合的焊材对于保证异种钢焊接质量至关重要。
本文将介绍常见的异种钢类型及其特点，并提供一个详细的异种钢焊接焊材选用表，以帮助工程师们在实际生产中做出正确选择。
2. 异种钢分类及特点根据合金元素和化学成分的差异，可以将常见的异种钢分为以下几类：2.1 不锈钢与碳素钢不锈钢与碳素钢之间是最常见的一类异种钢组合。
不锈钢具有抗腐蚀性能良好、耐高温、美观等特点，而碳素钢具有良好的强度和韧性。
这种异种钢焊接常见于化工设备、食品加工设备等领域。
2.2 高温合金与不锈钢高温合金具有良好的耐热性能和抗氧化性能，而不锈钢具有抗腐蚀性能。
这种异种钢焊接常见于航空航天、石油化工等领域。
2.3 铝合金与不锈钢铝合金具有低密度、高强度等特点，而不锈钢具有抗腐蚀性能。
这种异种钢焊接常见于船舶制造、汽车制造等领域。
2.4 高强度钢与碳素钢高强度钢具有优异的力学性能，而碳素钢则是一种常用的结构材料。
这种异种钢焊接常见于桥梁建设、造船业等领域。
3. 异种钢焊接焊材选用表下面是一个异种钢焊接焊材选用表，根据不同的异种钢组合提供了建议的焊材选择：异种钢组合焊材选择不锈钢与碳素钢308L高温合金与不锈钢NiCr-Fe-3铝合金与不锈钢4043高强度钢与碳素钢E7018-G需要注意的是，以上只是一些建议的焊材选择，并不能适用于所有情况。
在实际应用中，还需要考虑具体的焊接要求、工艺条件等因素，以选择最适合的焊材。
4. 焊材选择的考虑因素在进行异种钢焊接焊材选择时，需要考虑以下几个因素：4.1 化学成分焊材的化学成分应与被焊接材料相匹配，以保证焊缝性能和力学性能。
4.2 抗腐蚀性能根据被焊接结构所处环境的腐蚀性质，选择具有良好抗腐蚀性能的焊材。
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。
异种钢焊接不利的原因
异种钢焊接不利的原因异种钢焊接不利的原因随着工业化的发展，各种材料的应用越来越广泛，其中钢材是最常见的一种材料。
然而，在实际生产中，由于使用环境和要求的不同，很多时候需要将不同种类的钢材进行焊接。
这就涉及到了异种钢焊接问题。
但是，异种钢焊接存在一些不利因素，下面将从多个方面进行分析。
1.化学成分差异不同种类的钢材其化学成分存在差异。
在焊接过程中，这些差异会对结构和性能产生影响。
例如，在低合金钢与高合金钢之间进行焊接时，由于两者化学成分差异较大，会导致结构不均匀、强度降低等问题。
2.热膨胀系数差异在焊接过程中，热膨胀系数也是一个重要因素。
由于不同种类的钢材其热膨胀系数存在较大差异，在加热或冷却过程中会产生应力集中现象。
这些应力集中会导致裂纹形成和变形等问题。
3.晶粒度差异不同种类的钢材其晶粒度也存在差异。
在焊接过程中，晶粒度会影响焊缝的组织结构和性能。
例如，在低合金钢与高合金钢之间进行焊接时，由于两者晶粒度差异较大，会导致焊缝强度降低、裂纹形成等问题。
4.熔池混合在异种钢焊接中，由于不同种类的钢材熔点不同，熔池混合现象也很容易发生。
这会导致熔池中出现不均匀的化学成分和晶粒结构，从而影响焊缝的性能。
5.电极选择在异种钢焊接中，电极的选择也是一个重要因素。
由于不同种类的钢材其化学成分和性能存在差异，需要选择适当的电极来保证焊接质量。
如果选择错误的电极，则会导致焊缝强度降低、裂纹形成等问题。
6.预热温度在异种钢焊接中，预热温度也是一个重要因素。
预热温度过高或过低都会对结构和性能产生影响。
如果预热温度过高，则会导致晶粒长大、强度降低等问题；如果预热温度过低，则会导致焊缝中出现气孔和裂纹等问题。
7.焊接工艺在异种钢焊接中，选择合适的焊接工艺也是非常重要的。
不同种类的钢材需要采用不同的焊接工艺来保证焊缝质量。
如果采用错误的焊接工艺，则会导致焊缝强度降低、裂纹形成等问题。
总结综上所述，异种钢焊接存在多个不利因素，包括化学成分差异、热膨胀系数差异、晶粒度差异、熔池混合、电极选择、预热温度和焊接工艺等。
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。
异种钢焊接工艺
异种钢焊接工艺异种钢焊接，这可真是个有趣又充满挑战的事儿啊！就好像是要让两个性格迥异的人成为最佳搭档一样。
你想想看，不同的钢就像是来自不同世界的“小伙伴”，它们有着各自独特的脾气和特点。
有的钢可能硬得像块石头，有的可能软得像棉花糖。
要把它们焊接在一起，那可得费一番心思呢！焊接异种钢，首先得了解它们的“小脾气”。
就像你了解你的好朋友喜欢什么、不喜欢什么一样。
每种钢的化学成分、力学性能都不一样，这就决定了焊接的方法和工艺也得“因材施教”。
要是不管不顾地乱来，那可就糟糕啦，说不定焊接出来的东西就是个“四不像”，一用就出问题。
然后呢，焊接材料的选择也超级重要！这就好比给它们找个合适的“媒人”，让它们能更好地结合在一起。
选对了焊接材料，就像是给这段“关系”加了一把锁，能让焊接处更加牢固可靠。
要是选错了，那可就麻烦咯，说不定轻轻一碰就散架了。
在焊接的过程中，那可得小心谨慎，就像走钢丝一样。
焊接的温度、速度、电流等等，每一个参数都像是一个小小的“开关”，稍不注意就可能让整个焊接工作功亏一篑。
你说这是不是得打起十二分的精神来？还有啊，焊接之后的处理也不能马虎。
就像一场比赛结束后，还得给运动员们好好放松放松一样。
焊接处可能会有残余应力啊、变形啊什么的，这时候就得想办法去消除它们，让焊接处能舒舒服服地“过日子”。
比如说，有时候可以进行热处理，让焊接处“洗个热水澡”，放松一下；有时候可以进行机械加工，把那些不平整的地方修整修整。
这可都是为了让异种钢焊接的成果更加完美呀！你说异种钢焊接难不难？当然难啦！但这也是它的魅力所在呀。
当你成功地把两种看似不可能在一起的钢焊接得完美无缺的时候，那种成就感，简直无法用言语来形容！总之呢，异种钢焊接就像是一场冒险，充满了未知和挑战。
但只要我们用心去对待，掌握好每一个细节，就一定能在这场冒险中取得胜利。
让我们一起加油，去探索异种钢焊接的奇妙世界吧！。
异种钢焊接的特点及通常存在的问题
Z3CN20-09M与16MnR异种钢焊接时存在的主要问题3.1异种钢焊接的特点及通常存在的问题异种刚焊接时，会遇到一些特有的问题：首先，靠近熔合线的焊缝金属出现过渡层，称为凝固过渡层。
在通常的焊条电弧焊情况下这个凝固过渡层的厚度在100μm左右，其成分沿着它的厚度是变化的，靠近母材的部分成分接近母材，俞远离母材其成分俞接近焊缝金属。
而焊缝金属的成分既不同于填充金属又不同于母材，须要考虑母材的溶合比例才能确定。
可见这个凝固过渡层是焊接异种钢会遇到的性能难以控制的区域，它在存在亦有可能影响接头的整体性能。
限制这个过渡层的宽度并控制它的成分和组织，就成为焊接异种钢所要解决的第一个特有问题。
其次，由于熔合线两侧存在悬殊成分差别，促使碳元素在焊后热处理或随后的加热过程中不断地从低合金侧向高合金侧迁移，使高合金侧增碳，形成增碳层，低合金处脱碳，出现脱碳层。
第三，成分和组织不同的母材，其线膨胀系数不同，焊在一起时焊接应力和变形比同种钢焊接时大，而且不可能用焊后热处理方法加以消除。
由于上述问题，焊接异种钢时通常要求采用较小的焊接线能量以获得较低的母材和熔合比例和较小的焊接应力和变形，此外焊接异种钢时还必须认真地填充金属材料，这种填充金属材料应该和一定比例的母材熔合以后获得的焊缝金属是符合性能要求的。
选取填充金属材料还应该使凝固过渡层尽量窄小，并还要避免在过渡层内出现高合金的马氏体等不利组织。
美国、加拿大等一些国家在异种钢焊接接头早期失效情况以及异种钢焊接接头中的热应力等方面积累了大量的试验数据和实践经验。
然而，国内一些已经使用奥氏体不锈钢异种钢焊接大多采用国外母材、焊材，选用厂家推荐的工艺实施焊接，其工艺试验大多数停留在验证性工艺评定的范畴，对不锈钢异种钢的焊接工艺、接头的高强持久度、接头的组织状态、接头的失效机理等缺少针对我国核电实际情况的深入研究。
3.2 Z3CN20-09M不锈钢与16MnR低合金钢异种钢焊接的难点3.2.1焊接接头的晶间腐蚀问题普通纯高铬铁素体型不锈钢焊接接头在焊接势循环的作用下，被加热到950℃以上温度的区域冷却下来时，会在晶粒间产生腐蚀的倾向。
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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2020/10/13
• 不锈复合钢板的搭接接头和角接接头形式如图5-16和图517所示。在待焊区中碳钢和不锈钢共存部位，要选用过渡 层的焊接材料。待焊处出现都是碳钢时，可以按基层所选 用的焊接材料进行施焊；同样，待焊区都是不锈钢材料时 ，选用覆层的焊接材料，但是考虑到焊接熔池的深度，可 能将基层熔化，此时，第一层焊缝仍要选用过渡层的焊接 材料。
2020/10/13
Q345钢锻件与0Cr18Ni10Ti钢焊接接头形式与 焊接层数
2020/10/13
Q345钢锻件与0Cr18Ni10Ti钢筒体堆焊的焊接参数
焊接层数
焊接方法
焊材型号及 规格/㎜
电源 极性
焊接 电流/A
电弧电压 焊接速度
/V
/(m/h)
坡口内侧 堆焊及第
8层
焊条 电弧焊
E309-16 φ4.0
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• 焊接工程实例
0Cr18Ni10Ti+Q345异种钢焊接工程实例 沥青溶液换热器中有一道法兰材质为
Q345钢的锻件，与壁厚为26mm的 0Cr18Ni10Ti钢筒体焊接的工序，为异种钢 的焊接。
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• 1）焊接方案的制定
–在锻件内侧与待焊坡口处堆焊过渡层，然后与筒节成 为同质材料的焊接，焊接接头形式与坡口尺寸如图所 示。
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图5-16 不锈复合钢板的搭接接头形式 a) 搭接焊缝为过渡层焊缝 b) 一面是过渡层焊缝，一面
是低碳钢焊缝
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图5-17不锈复合钢板的角接接头形式 a) 一面是不锈钢焊缝，一面是过渡层焊缝 b) b) 一面是低碳钢焊缝，一面是不锈钢焊缝
A302 A307 A312 A502 A507
E16-25MoN-16 E16-25Mo6N-15
E16-25MoN-16 E16-25Mo6N-15
A502 A507
A502 A507
焊丝（埋弧焊或氩弧 焊）
H1Cr25Ni13 H1Cr20Ni10Mo6 H1Cr20Ni17Mn6Si2
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• 2）焊接方法
–锻件内侧用焊条电弧焊施焊；锻件与筒体焊接采用焊 条电弧焊打底，再用埋弧焊施焊。
• 3）内侧过渡层堆焊
–法兰盘内侧堆焊过渡层并延伸至坡口内侧。堆焊前采 用丙酮清理坡口内侧的油污等污染物，并用氧乙炔火 焰进行烘烤，以防止堆焊时产生裂纹和气孔。堆焊时 采用小电流、多层多道焊，焊条选择及焊接参数见表 。
为防止凝固过渡层，可在P钢的坡口先堆焊一层23-13之类的A金属隔 离层，这样可使P钢在拘束度极小的情况下焊接；堆焊隔离层时，应避 免在A钢上熔敷碳钢或低合金钢，从而导致形成脆硬的M组织焊缝；
为防止碳迁移现象，可先在P钢的坡口上用V、Nb、Ti等含量较高的 焊条堆焊第一隔离层，再用适当的A焊条堆焊第二隔离层；（广泛用于 不锈钢管与低合金钢管的焊接）
§4 异种钢的焊接
母材金相组织相同，焊缝金属与母材基体合金系和组织不同 母材金相组织不同 复合钢焊接结构件
• P钢和A钢焊接主要问题： – 焊缝成分的稀释 – 熔合区凝固过渡层的形成 – 碳迁移扩散层 – 接头的应力状态
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• （一）焊缝金属化学成分的稀释
–珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时，焊缝金属平均成分是 由两种不同类型的母材和填充金属混合所组成。
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影响碳迁移过渡层的形成与发展的因素： （1）接头在焊后的加热温度和保温时间 实践证明，焊接线能量对碳迁移 过渡层的形成无明显的影响，即使采用大的线能量，焊后也不一定出现明显 的迁移过渡层。而焊后加热到—定温度（500℃左右），保温一段时间后， 过渡层开始发展。随着温度升高，脱碳层逐渐加大，到800℃时达到最大值。 随加热时间的延长，扩散层也加宽。因此，一般情况下，异种钢接头不宜焊 后热处理。 （2）碳化物形成元素的影响 奥氏体焊缝中合金元素对碳的亲和力越大， 数量越多，则珠光体母材一侧的脱碳层就越宽。 （3）母材含碳量的影响 尽管碳从珠光体钢向焊缝迁移不是因母材与焊缝 中碳浓度差而造成，但母材中碳含量越高，迁移层发展则越快。 （4）镍的影响 ：镍是石墨化元素，降低碳化物的稳定性，削弱碳与碳化物 形成元素的结合力。因此，焊缝中提高镍含量，有助于抑制碳的扩散。
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3、焊接材料的选择
原则： A、保证焊缝金属与基体金属有良好的力学性能，一般根据接头两侧 焊接性较差或强度较低的材料选择焊接材料； B、保证焊缝金属具有一定的致密性，无气孔、夹杂； C、保证有良好的工艺性能，即不出现裂纹、适应各种位置焊接； D、保证焊缝金属具有所要求的特性，如热强性、耐热性、耐腐蚀性、 耐磨性等； E、对不能形成固溶体的异种金属，可在良种被焊的异种金属之间加 能形成固溶体的中间过渡层。
直流 反接
130～150
24～30 0.52～0.61
焊接1～ 7层及 第9层
埋弧焊
H0Cr18Ni10 Ti 直流
φ5.0 正接 HJ260
450～480
34～36
35～36
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• 4）要严格控制焊接热输入，特别是用小的焊接电 流和快的焊接速度来将熔合比控制在最小值。
• 装配时，要求对接接头处不留任何间隙，最大装 配间隙不能超过1.0mm。正面第一层焊缝用埋弧 焊施焊。各层焊接参数及焊接材料选用见表。
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• 1.焊接方法 • 可以采用焊条电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊
及惰性气体保护焊等方法。但覆盖层常用焊条电 弧焊。 • 2.焊接材料 • 焊缝由过渡层、基层和覆层三部分组成，各自的 焊接材料选择如下：
–1）过渡层焊接材料 必须选用其铬、镍含量高于覆层 中含量的不锈钢焊接材料。
• 正面焊缝全部焊接完毕，背面用碳弧气刨清根， 彻底打磨渗碳层后，进行背面第八层焊缝的焊接 ，采用焊条电弧焊施焊。
• 焊接接头内部质量经X光射线探伤满足JB47301994Ⅱ级以上标准。
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复合钢板的焊接特点
–复合钢板是由两种材料复合轧制而成的双金属板。它是 由覆层（不锈钢）和基层（碳钢或低合金钢）组成。
–接触腐蚀介质或高温的一面由不锈钢板承担，而结构所 需强度和刚度则由碳钢或低合金钢板承担。
–广泛用于石油、化工、制药、制碱和航海等要求防腐和 耐高温的容器和管道等。其中以低合金钢与奥氏体不锈 钢合成的不锈复合钢板应用最为广泛。
–不锈复合钢板由于化学成分和物理性能差异很大，其焊 接性也存在重大差异，因而不能采用单一的焊接材料和 焊接工艺进行焊接，而应将覆层和基层区别对待。
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（四）焊接接头的应力状态
珠光体钢与奥氏体钢焊接时，接头在焊后除了产生由于 局部加热而引起的热应力外，还有由于两种钢的热膨胀系 数相差很大，不仅在焊接后会产生较大的残余应力，而且 在使用中如有循环温度的作用，也会形成热应力，因而这 种异种钢的焊接接头应力状态较之同种金属焊接时更为复 杂。更重要的是由于热膨胀系数不同所形成的残余应力， 经过热处理是无法消除的。
碳从溶解度低而活度高的（珠光体）一侧钢向溶解度高而活度低（奥 体）—侧迁移。原因： （1）C的扩散速度比其他溶质元素大104-106倍； （2）碳在液态铁中的溶解度大于在固态铁中的溶解度； （3）在奥氏体中的溶解度大于在铁素体中的溶解度； （4）奥氏体材料中含有较多的碳化物形成元素，使碳在其中多以化合状 态存在，活度比较低。
• 5.不锈复合钢板焊接时应注意的问题： • 1）下料最好采用等离子弧切割 等离子切割的割缝质量比
氧乙炔火焰切割质量高，切口光滑，热影响区小； • 2）装配应以覆层为基准，防止错边过大而影响覆层质量
，定位焊缝尽可能地放在基层面； • 3）焊前对坡口两侧20～40mm范围内进行清理； • 4）焊接过渡层时应选用尽可能小的焊接电流。
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• 凝固过渡层的大小与母材厚度、焊接参数和材料 有关。
• 凝固过渡层还与填充金属的成分有关，当过渡层 中镍含量低于5％～6％时，将产生马氏体组织。 脆性层宽度B与焊缝中镍含量成反比。当填充金属 选用1Cr18Ni9时，脆性层宽度为B1，是比较大的 ；当采用Cr15Ni25Mo6填充金属时，此脆性层宽 度缩小到B3。
–由于珠光体钢中不含或只有少量的合金元素，如珠光体 钢溶入焊缝金属的比例增大，则会冲淡焊缝金属的合金 浓度，从而改变焊缝金属的化学成分和组织状态。这种 现象称为母材金属对焊缝金属的稀释作用。
–如果由于母材对焊缝金属的过分稀释，可使焊缝中奥氏 体形成元素不足，结果在焊缝中出现马氏体组织，使焊 接接头的脆性增大，导致焊接接头形成裂纹。
a、当产品工作温度≤400℃时，通常选用A307或A507； b、当产品工作温度>400℃或焊接接头要求热处理时，则受压元 件对接接头可选用镍基焊接材料，而受压元件与附件的焊接选用高铬 镍不锈钢焊接材料。
2020/10/13
• 隔离层堆焊法
为了防止因应力过高而在回火处理或使用过程中在熔合区出现开裂现 象，可以在珠光体钢的坡口表面堆焊含有较多的强碳化物形成元素过渡 层 （如高铬镍奥氏体钢焊条或镍及镍合金电焊条Ni307）。过渡层厚度 一般为6-9mm。
–2）基层焊接材料 选用与基层材料单独焊接时相同的 焊接材料，并以同样的焊接工艺焊接。
–3）覆层焊接材料 原则上与单独焊接不锈钢时的焊接 材料相同，焊接工艺也相同。
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• 3、焊接坡口
– 常用的焊条电弧焊对接接头的坡口形式见教 材P275。
• 4、焊接顺序
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a)装配定位焊 b)焊接基层低碳钢 c)加工覆层 d)在覆层钢一侧施焊 过渡层 e)在过渡层上焊覆层