不銹鋼復合中厚鋼板是由化學成分和物理性能有很大差異,焊接性也有重大差異的兩層鋼板組合而成,因而不可能用單一種焊接材料和焊接工藝進行焊接,而應將基層和復層區別對待。如果單獨采用適合于基層的焊接材料和焊接工藝,則焊接復層時會出現中合金水平的馬氏體鋼焊縫,不僅力學性能不良,還容易產生焊接裂紋,而且完全喪失了復層應有的耐蝕性;如果采用一種適合復層的不(bu)銹鋼焊接材料進行施焊,雖然易于得到腐蝕性能合格的復層表面,然而基層焊縫金屬卻完全由高、中合金水平的馬氏體鋼成分組成,其焊接裂紋傾向非常大,而且其塑性、強度等級不能同鋼板整體協調,以至在載荷作用下會出現不連續應力狀態,可能誘發斷裂失效,完全違背了制造不銹鋼復合中厚鋼板的初衷。為了防止基層成分對復層焊縫金屬的不利影響,以保證焊接接頭質量和性能,需要預先在基層焊縫表面熔敷一層規定成分的金屬層,稱之為過渡層(又稱隔離層)。
這(zhe)樣,不銹鋼(gang)(gang)復合中厚鋼(gang)(gang)板(ban)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)將分為三個部分:一(yi)是復層之間(jian)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie),如同(tong)單一(yi)復層鋼(gang)(gang)板(ban)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)一(yi)樣,沒(mei)有難(nan)度;二是基層之間(jian)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie),如同(tong)單一(yi)基層鋼(gang)(gang)板(ban)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)一(yi)樣,也沒(mei)有難(nan)度;三是基層與復層之間(jian)過渡層的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie),難(nan)度比(bi)較(jiao)大,如同(tong)異種(zhong)鋼(gang)(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)。
為了保證焊(han)(han)接接頭有良好的(de)耐蝕性(xing),通常應(ying)當(dang)避免復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)焊(han)(han)后再次(ci)或多(duo)次(ci)受熱。因此在(zai)焊(han)(han)接不銹復(fu)合(he)中(zhong)厚板時,一(yi)般先焊(han)(han)接基層(ceng)(ceng)(ceng),后焊(han)(han)復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)。基層(ceng)(ceng)(ceng)比較厚又是(shi)先焊(han)(han),只要坡(po)口(kou)適當(dang),可以完全避免復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)金屬熔入基層(ceng)(ceng)(ceng)焊(han)(han)縫(feng)金屬中(zhong)的(de)可能性(xing)。
根據對(dui)復(fu)(fu)層的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)要求(qiu)(通(tong)常是(shi)耐蝕性(xing)),復(fu)(fu)層焊(han)(han)(han)縫(feng)應(ying)當(dang)盡量(liang)與復(fu)(fu)層母材相同,這也是(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)一條基(ji)(ji)本(ben)(ben)原則。但(dan)是(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料選用(yong)(yong)時(shi)要考慮兩個問題(ti):一是(shi)要考慮復(fu)(fu)層鋼(gang)(gang)板本(ben)(ben)身的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing),重要的(de)(de)(de)是(shi)防(fang)止焊(han)(han)(han)縫(feng)出(chu)現結晶裂(lie)紋。這就要求(qiu)焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)(de)化學成分與復(fu)(fu)層有所(suo)不(bu)同,以(yi)使其含有一定的(de)(de)(de)鐵素體(ti)組織。二是(shi)要考慮基(ji)(ji)層鋼(gang)(gang)板對(dui)焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)(de)稀釋(shi)作(zuo)用(yong)(yong)。因(yin)為復(fu)(fu)層焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)是(shi)在基(ji)(ji)層焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎上開始的(de)(de)(de),并且還必須保證基(ji)(ji)層與復(fu)(fu)層之間有良好的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing),同時(shi)由于復(fu)(fu)層不(bu)厚,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)層數有限,這種稀稀作(zuo)用(yong)(yong)是(shi)難于避免的(de)(de)(de)。為了克服這一缺(que)陷,合(he)理的(de)(de)(de)辦法是(shi)在基(ji)(ji)層同復(fu)(fu)層的(de)(de)(de)接(jie)(jie)(jie)合(he)面(mian)處(chu)設置一個過(guo)渡(du)層,完(wan)成由基(ji)(ji)層到(dao)復(fu)(fu)層的(de)(de)(de)成分過(guo)渡(du)。這樣一來,從過(guo)渡(du)層上開始對(dui)復(fu)(fu)層焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),就比較接(jie)(jie)(jie)近(jin)于該種不(bu)銹鋼(gang)(gang)板的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。
不銹(xiu)鋼(gang)復(fu)合中厚鋼(gang)板焊(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵問(wen)題是復(fu)層(ceng)(ceng)與基層(ceng)(ceng)交界部位的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie),也(ye)就是過渡(du)層(ceng)(ceng)(又稱隔離層(ceng)(ceng))的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)問(wen)題。從熔焊(han)的(de)(de)(de)(de)(de)冶金學分析,過渡(du)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)同前面討論的(de)(de)(de)(de)(de)異種鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)沒有(you)本(ben)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)區別(bie)。為(wei)保(bao)證(zheng)過渡(du)層(ceng)(ceng)能(neng)完成(cheng)化(hua)學成(cheng)分由基層(ceng)(ceng)到復(fu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)過渡(du),很重要的(de)(de)(de)(de)(de)是選擇合適的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)材料和穩定的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)參數以保(bao)證(zheng)熔合比基本(ben)穩定。這個熔合比也(ye)可以通(tong)過坡口尺寸和焊(han)接(jie)(jie)(jie)工藝(yi)在較大范圍(wei)內變化(hua)。
不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)復合中厚鋼(gang)板(ban)的(de)(de)過(guo)(guo)渡(du)(du)層(ceng)(ceng)宜薄(bo)不(bu)(bu)(bu)宜厚。值(zhi)得注意的(de)(de)還有,由(you)于不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)同碳鋼(gang)(或低合金(jin)結構鋼(gang))之間的(de)(de)熱物(wu)理性能(neng)(特別(bie)是膨脹系數(shu))差別(bie)較(jiao)大。為了防止焊(han)后冷卻過(guo)(guo)程中或以后服役過(guo)(guo)程中因溫差應力而開裂(lie)(lie),應當保證過(guo)(guo)渡(du)(du)層(ceng)(ceng)具有優良(liang)的(de)(de)塑性和韌(ren)性,使它(ta)能(neng)夠起到(dao)吸收和緩沖應力對兩金(jin)屬(shu)交界(jie)面的(de)(de)有害作用,避(bi)免(mian)焊(han)接(jie)接(jie)頭產生裂(lie)(lie)紋(wen)。另外,還要考慮(lv)在過(guo)(guo)渡(du)(du)層(ceng)(ceng)上焊(han)接(jie)復層(ceng)(ceng)時,不(bu)(bu)(bu)至于過(guo)(guo)分(fen)的(de)(de)被過(guo)(guo)渡(du)(du)層(ceng)(ceng)所(suo)稀釋。