在壓力容器焊接生產中,通常會遇到不同鋼種相互焊接的問題,即異種鋼焊接。如復合鋼板壓力容器的焊接、容器不銹鋼(gang)襯里塞焊、換熱器的不銹鋼換熱(re)管與管板不同鋼種的焊接等。


1. 稀釋問題


  如果是珠光體鋼(gang)(gang)與奧氏體鋼(gang)(gang)形成的(de)異(yi)種鋼(gang)(gang)焊(han)接(jie)接(jie)頭,一般均應用Cr-Ni奧氏體鋼(gang)(gang)或(huo)N基合(he)金作為焊(han)接(jie)材料(liao)。


  假設(she)用(yong)(yong)18-8鋼(s)與(yu)(yu)低碳鋼(m)焊(han)(han)(han)(han)(han)接,如圖3-13所(suo)示,焊(han)(han)(han)(han)(han)接時兩(liang)種(zhong)母(mu)(mu)材都要(yao)熔(rong)(rong)人熔(rong)(rong)池。若(ruo)不填充焊(han)(han)(han)(han)(han)接材料,兩(liang)種(zhong)鋼以同比(bi)(bi)例(li)熔(rong)(rong)入焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng),由(you)圖3-14(舍夫(fu)勒圖)求得(de)圖中(zhong)點(dian)'通常認(ren)為(wei)(wei)這就是(shi)待焊(han)(han)(han)(han)(han)母(mu)(mu)材。具(ju)有(you)點(dian)d成分(fen)的(de)母(mu)(mu)材再與(yu)(yu)成分(fen)為(wei)(wei)點(dian)f或點(dian)f'的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)條金屬(shu)相(xiang)(xiang)熔(rong)(rong)合后,構(gou)成焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu),相(xiang)(xiang)應組(zu)(zu)成應在(zai)a-f或a-f'的(de)連(lian)線上并由(you)熔(rong)(rong)合比(bi)(bi)的(de)大小來決定(ding)(ding)。采用(yong)(yong)分(fen)為(wei)(wei)f'的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)條,熔(rong)(rong)合比(bi)(bi)高達0.7仍可(ke)保(bao)證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)不出現(xian)馬氏體(ti)組(zu)(zu)織,而是(shi)單獨相(xiang)(xiang)奧氏體(ti),組(zu)(zu)織具(ju)有(you)一定(ding)(ding)的(de)熱(re)裂(lie)傾(qing)向。采用(yong)(yong)成分(fen)為(wei)(wei)f的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)條,則由(you)a-f連(lian)線可(ke)得(de),如果熔(rong)(rong)合比(bi)(bi)控制在(zai)0.3以下,可(ke)得(de)到A+F(δ+γ)雙相(xiang)(xiang)組(zu)(zu)織。同樣(yang),應用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條18-8型(xing),其組(zu)(zu)成與(yu)(yu)母(mu)(mu)材相(xiang)(xiang)同,則焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)的(de)組(zu)(zu)成將在(zai)a-s線上,這時,只有(you)控制熔(rong)(rong)合比(bi)(bi)小于(yu)0.15才能避免焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)有(you)馬氏體(ti)產(chan)生。


  因此,必(bi)須正確選擇高合金的焊接材料,控制熔合比或稀釋率。


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2. 凝固過渡層的存(cun)在


  前面敘述的(de)焊縫金(jin)屬(shu)(shu)成(cheng)(cheng)分指(zhi)的(de)是(shi)(shi)平(ping)均成(cheng)(cheng)分。靠近熔合線的(de)焊縫金(jin)屬(shu)(shu)的(de)成(cheng)(cheng)分有一(yi)定的(de)濃度梯度。這(zhe)種成(cheng)(cheng)分上的(de)過渡變化區是(shi)(shi)由(you)于熔池凝固(gu)特性造(zao)成(cheng)(cheng)的(de),所以(yi)稱為凝固(gu)過渡層。一(yi)般增加焊縫金(jin)屬(shu)(shu)的(de)鎳含(han)量可以(yi)縮小過渡層。



3. 碳遷移過渡層的形(xing)成


  在(zai)異種鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接時,一(yi)(yi)般可以出現(xian)低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)一(yi)(yi)側的碳(tan)通過(guo)焊(han)(han)縫(feng)邊(bian)界(jie)向高合(he)金(jin)焊(han)(han)縫(feng)中遷(qian)移(yi)擴散的現(xian)象(xiang),分別在(zai)焊(han)(han)縫(feng)邊(bian)界(jie)兩側形(xing)(xing)成脫(tuo)碳(tan)層(ceng)和增(zeng)碳(tan)層(ceng)。即(ji)在(zai)低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)母(mu)材側形(xing)(xing)成脫(tuo)碳(tan)層(ceng),另(ling)一(yi)(yi)側為(wei)增(zeng)碳(tan)層(ceng),它們總稱為(wei)碳(tan)遷(qian)移(yi)過(guo)渡層(ceng)。由硬度試(shi)驗可以測(ce)定(ding)碳(tan)遷(qian)移(yi)的存在(zai),如圖3-15所示。增(zeng)碳(tan)層(ceng)是(shi)由于(yu)碳(tan)擴散遷(qian)移(yi)而析出碳(tan)化物所造成的。由此形(xing)(xing)成的硬度突(tu)變現(xian)象(xiang)對焊(han)(han)接接頭性能有(you)害。


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4. 殘余應力的形(xing)成


  異種鋼焊接時,由(you)于兩種鋼的線脹(zhang)系數相差(cha)很(hen)大,不僅在焊接時會(hui)產(chan)生較大的殘余應(ying)力(li)(li),而且在使用中若有循環(huan)溫(wen)度作(zuo)用,也會(hui)形成熱應(ying)力(li)(li)。由(you)于殘余應(ying)力(li)(li)的存在,常(chang)常(chang)影(ying)響工作(zuo)性能。



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