异种钢的焊接讲解
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。
异种钢焊接性能分析与研究
异种钢焊接性能分析与研究奥氏体型不锈钢与低合金钢有很大的差异，不论从化学成分上来说还是物理性能方面，区别都很大。
对于中厚板的异种钢的焊接很难得到一个满意的焊接接头，主要是因为中厚板的异种钢焊接约束力太大，冷冽倾向也很大，所以很难令焊接效果尽如人意。
要想获得一个比较满意的焊接接头，就必须对两种钢的不同特性进行一定的分析，对焊接接头可能出现的问题进行一次比对解析，最后才能够确定适合的焊接工艺。
1 异种钢焊接主要存在的问题1.1 熔点的差异如果相焊的两种金属熔点相差很大，接头性能难以得到保证，16MnR熔点1430℃，00Cr19Ni10熔点1398℃～1420℃，两种金属熔点相差不是很大，一般能获得一个满意的焊接接头。
温度是焊接的一个重要因素，控制好焊接时的温度，能够有助于焊接的效果，对于不同的金属进行焊接，温度是不相同，这也是长期工作以来的一种积累，对工作多多总结有助于提升焊接技术。
1.2 线膨胀系数差异金属受热的涨幅程度，金属本身的延展性，金属的熔点，都是在焊接过程中必须注意、考虑的要素，金属的这些特点在焊接过程中尤为重要，如果对金属的特性认知不够清楚，很容易出现焊接裂纹。
由于低合金钢与奥氏体型不锈钢两种金属线膨胀系数相差很大，产生的应力容易使焊缝热影响区产生裂纹。
1.3 热导率的差异热导率是金属本身的特性，不相同的金属热导率一般不会相同，这就导致了焊接上的一个难点。
通常解决这种问题的方法，一般采用的都是提前预热，将导热较低的金属先进行一个提前预热已达到两种金属同时融化，这样有助于金属的焊接。
但是，这要求操作者必须对各种金属的导热率极为熟悉。
一般低合金钢的热导率为0.288～0.504W/cm·℃，不锈钢的热导率为0.168～0.336W/cm·℃，低合金钢随温度的增加，热导率是下降的，不锈钢随温度的增加，热导率是上升的，所以热导率的不同可使被焊材料熔化不同步，导致金属之间结合不良。
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。
异种钢的焊接讲解
表1-18 不锈钢焊丝的铬镍当量值
焊丝牌号
化学成分（质量分数）（%）
铬当量 镍当量 图上
ω（C） ω（Mn）ω（Si）ω（Cr）ω（Ni）（%） （%） 位置
H1Cr19Ni9 0.07
1.22
0.46
19.2
8.50
19.89 11.15 c
H1Cr24Ni13 0.11 1.32 0.48 24.8 12.80 25.52 16.76 d
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
由图中可以看出,由于Q235低碳钢母材的稀释作用,焊缝
金属的铬镍当量减少,使得焊缝得到马氏体组织。为避免
焊缝得到马氏体组织,就必须选用含铬镍较高的填充材料
。
表1-17
1Cr18Ni9不锈钢和Q235低碳钢的铬镍当量值
母材
化学成分（质量分数）（%）
铬当量 镍当量 图上
ω（C） ω（Mn）ω（Si）ω（Cr）ω（Ni）（%） （%） 位置
计算公式为：
ω（Cr当量）=ω（Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb）% 图中纵坐标为镍（Ni）当量,即把焊缝金属中某些合金元
素的含量折算成镍的相当含量,其计算公式为:
ω（Ni当量）=ω（Ni+30C +0.5Mn）% 式中的元素符号为该元素在钢中的最高含量。当知道了 两种母材金属的化学成分后,将其分别折算成铬当量和镍 当量,然后根据镍当量和镍当量的值,在不锈钢组织图上找 出相应的点,再根据熔合比,就能估计出焊缝的组织状态。
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。
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。
特殊异种钢材的焊接规范
特殊异种钢材的焊接规范1 SA213—TP347的焊接规范：TP347钢属于高Cr 、高Ni 奥氏体不锈钢，由于奥氏体不锈钢在焊接时易出现晶间腐蚀，导致晶粒间贫铬,容易产生裂纹，所以在焊接时，要注意以下几点： 1.1 尽量小的焊接规范、层间温度要控制在400±20度高温下。
1.2 封底层的焊接背面充氩保护，以便利于熔敷金属与母材之间的过渡。
1.3 坡口的加工，禁止使用热源进行加工，要使用机械加工。
1.4 封底层焊接完后，要认真检查无裂纹后，方可按照焊接规范继续焊接。
1.5 采用T1G+SMAW 的焊接方式，焊丝H1Cr19Ni9Nb ，焊条A132，所使用的焊条要严格按照产品说明书进行烘焙。
2 SA213-T91钢的焊接规范2.1 化学成份和性能：由美国ORNL 研制的9Cr1MoNbV 钢已列入ASME 规范作为标准用钢，SA213-T91这种钢简称超级9Cr 钢或改进型9Cr1Mo 钢，其化学成份：SA213—TP347H 奥氏体不锈钢,SA213—T91钢用于大型电站锅炉的过热器和再热器,以代替部分奥氏体不锈钢,就可避免采用珠光体与奥氏体异种钢焊接接头。
2.2 SA213—T91钢的焊接工艺SA213—T91钢的碳当量Ce=1.96~2.4%焊前预热至150~200度,由于其含Cr 量较高,焊缝金属熔敷粘度大,流动性差,封底焊时背面充保护气体,可改进熔敷金属与母材之间的湿润过渡,配用焊丝或焊条的熔敷金属化学成份。
为进一步提高珠光体耐热钢的高温强度，抗氧化性和抗腐蚀性，可增加钢中的含Cr量，此时珠光体转变为半马氏体和马氏体。
马氏体耐热钢的焊接特点，马氏体耐热钢的钢中，碳和铬的含量较高，还有钼、钨、钒、镍等合金元素，焊后有较大的淬硬倾向，最高硬度可达HV500以上，非常容易产生焊接冷裂纹，有时要预热到400度以上，才能焊接，焊后不能直接冷到室温，必须在100~150度，保温一段时间，而后立即升温进行热处理，焊接工艺相当复杂。
zg35与35crmnsia异种钢的焊接工艺
zg35与35crmnsia异种钢的焊接工艺zg35与35crmnsia异种钢的焊接工艺引言焊接是一种常见的金属加工工艺，对于不同种类的钢材，采用合适的焊接工艺至关重要。
本文将重点探讨zg35与35crmnsia异种钢的焊接工艺，帮助读者理解如何有效地处理这种特殊材料。
工艺准备在开始焊接之前，必须进行一系列的准备工作，以确保焊接工艺的成功实施。
以下是工艺准备的主要步骤：1.材料准备：仔细检查zg35与35crmnsia两种钢材的质量和规格，确保其符合焊接要求，并清除表面的杂质和污垢。
2.装备选择：根据工艺要求选择合适的焊接设备和电极。
考虑到两种钢材的化学成分和物理特性的差异，选择合适的焊接方法和设备参数。
3.焊接工艺预热：由于zg35与35crmnsia异种钢材之间的差异较大，必要时需要对焊接工件进行预热，以避免产生应力集中和裂纹。
焊接工艺适当的焊接工艺对于异种钢的焊接非常重要。
在焊接zg35与35crmnsia异种钢时，可以采用以下焊接工艺：1.气焊：对于较厚的异种钢材焊接，气焊是一种常用的方法。
在选择焊接材料时，应尽量选用适应性好的电极，以确保焊缝的牢固性。
2.电弧焊：对于较薄的异种钢材焊接，电弧焊是一种较为常用的方法。
在电弧焊接过程中，焊接电流和电弧长度需要根据两种钢材的特性进行调整，以获得最佳的焊接效果。
3.激光焊：激光焊是一种高精度焊接方法，适用于对焊接质量要求较高的异种钢材。
激光焊具有热输入小、变形小等优点，但需要专业设备和技术支持。
焊接后处理焊接后处理是保证焊接质量的重要环节。
在焊接zg35与35crmnsia异种钢之后，需要进行适当的后处理工作，以确保焊缝的质量和材料的性能。
1.焊后退火：焊接完成后，可以对焊缝进行退火处理，以减少焊接区域的硬化和应力集中。
2.焊缝磨削：对焊缝进行磨削可以去除不规则表面，提高焊接接头的外观和机械性能。
3.材料检测：最后，对焊接后的材料进行检测，以确保焊接区域的密封性和强度。
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。
异种钢焊接问题PPT课件
2021/5/25/03:49:38
第11页/共12页
感谢您的观看！
2021/5/25/03:49:38
第12页/共12页
内的氧化层、油污、水分、锈蚀等，不锈钢复板两侧至少 250mm范围内涂上防飞溅涂料，对坡口侧进行MT检查。基材焊 缝表面应距复合界面1-1.2mm，焊缝余高修磨为零。
焊接顺序及焊接工艺参数：
手工电弧焊→窄间隙埋弧自动 焊→手工电弧焊（一层过渡层）→ 手工电弧焊（两层复层）。
2021/5/25/03:49:38
（2）复层焊接应严格控制层间温度，防止过热。 （3）过渡层和复层的焊接，在保证熔合良好的前提下，尽可能采用低热输
入量施焊，即降低熔合比。采用小直径焊条、低焊接电流、窄焊道技术、 快速焊。 （4）窄间隙埋弧自动焊，首层焊一道，以后各层分别焊两道。
焊接检验：
基材焊完经100%RT+100%MT检查，过渡层焊完后 100%RT检查，复层焊后100%RT&# (完)
基材焊完后立即进行中间热处理（≤400℃升温速度60℃/ h）
2021/5/25/03:49:38
第10页/共12页
操作要点：
（1）过渡层焊接时应先焊R处焊道，然后再焊其它焊道，搭接量为35%45%，厚度应严格控制在2.0-2.5mm，应同时熔合基材焊缝、母材和 复板母材，确保盖满基材焊缝和基材母材。
SA387Gr11CL2：相当于14Cr1MoR耐热钢，钢淬硬倾向较大， 易产生冷裂纹；熔区和热影响区易产生马氏体 组织；软化区
304L：腐蚀问题；热裂纹问题; 脆化问题 复合板焊后复层的含碳量不大于0.02%
过渡层：稀释问题；凝固过渡层；增碳问题；残余应力
2021/5/25/03:49:38
异种钢焊接的特点及工艺
异种钢焊接的特点及工艺1.异种钢焊接概述及其焊接特点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。
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。
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。
异种钢焊接时存在以下焊接特点。
1.1接头中化学成分的不均匀性分析异种钢焊接接头的化学成分不均匀性及由此而导致的和力学性能不均匀性问题极为突出，特别是对于第二类异种钢接头更是如此。
1.2接头熔合区和性能的不稳定性分析在母材与焊缝金属之间的熔合区由于存在着明显的宏观化学成分不均匀性，因此就引起组织极大的不均匀性，给接头的物理化学性能、力学性能带来很大影响。
1/ 61.3焊后热处理是较难处理的问题异种钢接头的焊后热处理是一个比较难处置的问题，如果处置不当，会严重损坏异种钢接头的力学性能，甚至造成开裂。
2.异种钢焊接工艺2.1焊材选择异种钢接头的焊缝和熔合区，由于合金元素被稀释及碳的迁移等原因存在一个过渡区，过渡区中不但化学成分、金相组织不均匀，而且物理性能、力学性能等通常也有很大差异，可能会引起焊接缺陷(如裂纹等)或严重降低性能。
为此必须按照母材的成分、性能、接头形式和使用要求等来正确选用焊材。
其焊材选用的基本原则有以下几点。
（1）在焊接接头不产生裂纹等缺陷的前提下，若焊缝金属的强度和塑性不能兼顾时，则应选用塑性和韧性较好的焊材。
（2）焊缝金属性能只需要符合两种母材中的一种，即可认为满足使用技术要求。
一般情况下，选用焊材使焊缝金属的力学性能及其他性能不低于母材中性能较低一侧的指标，即认为满足了技术要求。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。