第十章 异种钢的焊接.ppt

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1、第十章异种钢的焊接第十章异种钢的焊接第一节第一节 异种钢的类型和焊接特点异种钢的类型和焊接特点第二节第二节 异种珠光体钢的焊接异种珠光体钢的焊接第三节第三节 珠光体与奥氏体钢的焊接珠光体与奥氏体钢的焊接第三节第三节 不锈复合钢板的焊接不锈复合钢板的焊接综合训练综合训练异种钢焊接：异种钢焊接：异种钢焊接：异种钢焊接：a)a)组织类型相同但化学成分不同的钢组织类型相同但化学成分不同的钢组织类型相同但化学成分不同的钢组织类型相同但化学成分不同的钢 b)b)不同组织类型的钢（黑与白）即不同组织类型的钢（黑与白）即不同组织类型的钢（黑与白）即不同组织类型的钢（黑与白）即非合金钢或非合金钢或非合金钢或非合

2、金钢或低合金低合金低合金低合金 钢与奥氏体不锈钢钢与奥氏体不锈钢钢与奥氏体不锈钢钢与奥氏体不锈钢之间的连接。之间的连接。之间的连接。之间的连接。1)1)焊缝金属的稀释焊缝金属的稀释 2)2)凝固过渡区易形成马氏体组织凝固过渡区易形成马氏体组织 3)3)碳迁移形成扩散层碳迁移形成扩散层 4)4)接接头残余应力头残余应力第一节异种钢的焊接类型和特点第一节异种钢的焊接类型和特点异种钢焊接工艺原则异种钢焊接工艺原则1 1）焊接方法选择焊接方法选择焊接方法选择焊接方法选择 考虑考虑考虑考虑熔合比、效率、经济性熔合比、效率、经济性熔合比、效率、经济性熔合比、效率、经济性。常用的熔化焊方法：常用的熔化焊方法

3、：常用的熔化焊方法：常用的熔化焊方法：SMAW SAW TIG MIG SMAW SAW TIG MIG MAGMAG 2 2）焊接材料的选择）焊接材料的选择）焊接材料的选择）焊接材料的选择 相同金相组织类型异种钢焊接相同金相组织类型异种钢焊接相同金相组织类型异种钢焊接相同金相组织类型异种钢焊接焊接材料焊接材料焊接材料焊接材料的选的选的选的选择：要求焊缝金属化学性能、耐热性能等其他性择：要求焊缝金属化学性能、耐热性能等其他性择：要求焊缝金属化学性能、耐热性能等其他性择：要求焊缝金属化学性能、耐热性能等其他性能不低于母材中能不低于母材中能不低于母材中能不低于母材中性能要求较低一侧性能要求较低一侧

4、性能要求较低一侧性能要求较低一侧的指标的指标的指标的指标 不同金相组织的异种钢焊接经常会按照舍夫不同金相组织的异种钢焊接经常会按照舍夫不同金相组织的异种钢焊接经常会按照舍夫不同金相组织的异种钢焊接经常会按照舍夫勒组织图选择奥氏体填充材料，或者选择镍基合勒组织图选择奥氏体填充材料，或者选择镍基合勒组织图选择奥氏体填充材料，或者选择镍基合勒组织图选择奥氏体填充材料，或者选择镍基合金。金。金。金。异种钢焊接工艺原则异种钢焊接工艺原则3）坡口选择）坡口选择 坡口角度选择考虑坡口角度选择考虑母材厚度，熔合比母材厚度，熔合比。坡口角度越大，熔合比越小，可以减少坡口角度越大，熔合比越小，可以减少焊缝金属化学

5、成分和力学性能波动。焊缝金属化学成分和力学性能波动。4）焊接规范参数选择）焊接规范参数选择 在保证质量的前提下用在保证质量的前提下用小电流小电流，规范参，规范参数越小越好，尽量减少熔合比。数越小越好，尽量减少熔合比。异种珠光体钢的焊接性异种珠光体钢的焊接性异种珠光体钢虽然都是珠光体组织，但由于他们的化学成分、强度级别及耐热性等不同，焊接性能也存在较大差异，所以这类钢的焊接具有同种钢焊接所不同的问题。第二节异种珠光体钢的焊接第二节异种珠光体钢的焊接 这类钢大部分具有较大的淬硬倾向，焊接时有较明显的裂纹倾向。焊接这类钢首先采取的措施防止近缝区裂纹，其次要注意防止或减轻它们由于化学成分不同，特别是C

6、及K形成元素含量不同所引起的界面（熔合区）组织和力学性能的不稳定和劣化。异种珠光体钢的焊接工艺1.焊接方法常采用的方法有焊条电弧焊，气体保护焊、埋弧焊等。目前应用最广的有2种。一是采用珠光体类焊条配合预热或后热；二是采用A焊条（或堆焊隔离层，不预热）2.焊接材料的选用 按强度较低的一侧母材的强度要求选择焊接材料。常温下工作的珠光体异种钢，如焊前不允许或无法预热，可选用A焊接材料以保持焊缝金属的高塑性，避免焊缝及热影响区出现裂纹。高温下工作的异种珠光体钢接头，要慎用A焊接材料。最好采用与母材同质的焊接材料。焊接性能很差的淬火钢，焊前应用塑性好、熔敷金属淬硬倾向低的焊接材料堆焊一层过渡层（厚度81

7、0mm），为防止淬火，堆焊后立即回火。常温下工作的珠光体异种钢，如焊前不允许或无法预热，可选用A焊接材料以保持焊缝金属的高塑性，避免焊缝及热影响区出现裂纹。高温下工作的异种珠光体钢接头，要慎用A焊接材料。最好采用与母材同质的焊接材料。焊接性能很差的淬火钢，焊前应用塑性好、熔敷金属淬硬倾向低的焊接材料堆焊一层过渡层（厚度810mm），为防止淬火，堆焊后立即回火。3.预热 含碳量或碳当量是异种珠光体钢接头是否预热及预热温度的高低的依据。当工件比较厚、刚性比较大时，还需采取保温缓冷等措施4.焊后热处理 异种珠光体钢的焊接后热处理方法有高温回火、正火及正火+回火，其中应用最多的是高温回火。异种钢在进行

8、焊后热处理时应注意下述事项。当焊件种有强烈淬火倾向的珠光体钢时,需回火。为了防止变形在回火过程中，大件、厚件温差不超过20当焊件厚度大于25mm时回火升温速度应小于200/h。消除构件的热应力和变形。有回火脆性的钢构件回火时，温度应避开回火脆性的温度区间。进行局部回火时，应保证焊缝两边有均匀的加热区宽度，采取保温措施，尽可能降低参与应力。第三节珠光体钢与奥氏体不锈钢第三节珠光体钢与奥氏体不锈钢的焊接的焊接能力知识点能力知识点1 1 珠光体钢与奥氏体珠光体钢与奥氏体不锈钢的焊接性不锈钢的焊接性l l当两种成分、组织性能不同的金属通过焊接而当两种成分、组织性能不同的金属通过焊接而形成连续的焊接接头

9、时，接头部位实质上是成形成连续的焊接接头时，接头部位实质上是成分与组织变化的过渡区，集中了各种矛盾，具分与组织变化的过渡区，集中了各种矛盾，具体表现如下：体表现如下：1焊缝金属化学成分的稀释l l珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时，焊缝金属平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均成分是由两种不同类型的母材和填充金属混合所组成。合所组成。l l由于珠光体钢中不含或只有少量的合金元素，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淡焊缝金属的合金浓

10、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。对焊缝金属的稀释作用。在Q235钢与1Cr18Ni9钢的焊缝金属中，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。通过图5-7舍夫勒组织图，来分析讨论用不同奥氏体不锈钢填充材料，焊接Q235钢与不同奥氏体不锈钢的焊缝金属的金相组织以及熔合比变化所带来的影响。首先将钢的合金元素含量折算成铬当量和镍当量，再在图7中找出相应的点，即可知该焊缝的正常冷却组织中的相组成。图图7 不锈钢舍夫勒组

11、织图不锈钢舍夫勒组织图2 2凝固过渡层的形成凝固过渡层的形成在焊缝金属熔池边缘，金属在液态持续时间最短，温度也在焊缝金属熔池边缘，金属在液态持续时间最短，温度也较熔池中部低，液体金属流动性较差，最先结晶形成固态。较熔池中部低，液体金属流动性较差，最先结晶形成固态。由于珠光体钢与奥氏体不锈钢化学成分相差悬殊，在珠光由于珠光体钢与奥氏体不锈钢化学成分相差悬殊，在珠光体钢一侧熔池边缘，熔化的母材金属和填充金属不能充分体钢一侧熔池边缘，熔化的母材金属和填充金属不能充分地混合，在此侧的焊缝金属中珠光体钢所占比例较大，且地混合，在此侧的焊缝金属中珠光体钢所占比例较大，且越靠近熔合线稀释程度就越大；而在焊缝

12、金属熔池的中心，越靠近熔合线稀释程度就越大；而在焊缝金属熔池的中心，其稀释程度就小。其稀释程度就小。在珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时，在珠光体钢一侧熔合在珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时，在珠光体钢一侧熔合线的焊缝金属存在一个成分梯度很大的过渡层，宽约为线的焊缝金属存在一个成分梯度很大的过渡层，宽约为0.20.20.6mm0.6mm。这种成分上的过渡变化区是因熔池凝固特。这种成分上的过渡变化区是因熔池凝固特性而造成的，故称为凝固过渡层，实际上是高硬度的马氏性而造成的，故称为凝固过渡层，实际上是高硬度的马氏体脆性层。体脆性层。凝固过渡层的大小与母材厚度、焊接参数和材料凝固过渡层的大小与母材厚度、焊接参

13、数和材料有关。有关。凝固过渡层还与填充金属的成分有关，当过渡层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中镍含量低于5 56 6时，将产生马氏体组织如时，将产生马氏体组织如图图8 8所示。从图所示。从图8 8可以看出，脆性层宽度可以看出，脆性层宽度B B与焊缝与焊缝中镍含量成反比。当填充金属选用中镍含量成反比。当填充金属选用1Cr18Ni91Cr18Ni9时，时，脆性层宽度为脆性层宽度为B1B1，是比较大的；当采用，是比较大的；当采用Cr15Ni25Mo6Cr15Ni25Mo6填充金属时，此脆性层宽度缩小到填充金属时，此脆性层宽度缩小到B3B3。采用高镍的填充金属，提高焊缝金属中镍

14、的质量采用高镍的填充金属，提高焊缝金属中镍的质量分数，可以使脆化层的宽度明显降低。分数，可以使脆化层的宽度明显降低。图图8 奥氏体焊缝中镍含量对过渡层宽度的影响奥氏体焊缝中镍含量对过渡层宽度的影响低合金钢母材低合金钢母材 奥氏体不锈钢焊缝奥氏体不锈钢焊缝过渡层过渡层3 3碳迁移过渡层的形成碳迁移过渡层的形成碳从珠光体母材通过熔合区向焊缝扩散，从而在碳从珠光体母材通过熔合区向焊缝扩散，从而在靠近熔合区的珠光体母材上形成了一个软化的脱靠近熔合区的珠光体母材上形成了一个软化的脱碳层，而在奥氏体不锈钢焊缝中形成了硬度较高碳层，而在奥氏体不锈钢焊缝中形成了硬度较高的增碳层。如图的增碳层。如图9 9所示。

15、所示。过渡层的形成，造成脱碳层与增碳层硬度的明显过渡层的形成，造成脱碳层与增碳层硬度的明显差别。在长时间高温下工作时，由于对变形阻力差别。在长时间高温下工作时，由于对变形阻力的不同，将产生应力集中，使接头的高温持久强的不同，将产生应力集中，使接头的高温持久强度和塑性下降，可能导致沿熔合区断裂。度和塑性下降，可能导致沿熔合区断裂。图图9 珠光体钢与奥氏体不锈钢焊缝熔合区的硬度分布及扩珠光体钢与奥氏体不锈钢焊缝熔合区的硬度分布及扩散层散层a)接头硬度分析接头硬度分析 b)接头组织接头组织左侧左侧-焊缝焊缝 右侧右侧-母材母材碳的迁移是形成过渡层的主要原因。碳的扩散取决于本身碳的迁移是形成过渡层的主

16、要原因。碳的扩散取决于本身扩散能力，还与接头的成分、组织和状态有关。具体条件扩散能力，还与接头的成分、组织和状态有关。具体条件如下：如下：1 1）焊接过程中熔合区两侧分别为固体和液体，此时碳将）焊接过程中熔合区两侧分别为固体和液体，此时碳将由溶解度较低的母材向溶解度较大的熔池过渡。由溶解度较低的母材向溶解度较大的熔池过渡。2 2）焊缝凝固后熔合区两侧分别为奥氏体相和铁素体相，）焊缝凝固后熔合区两侧分别为奥氏体相和铁素体相，碳将由溶解度低而扩散系数高的铁素体相的母材向溶解度碳将由溶解度低而扩散系数高的铁素体相的母材向溶解度高的奥氏体相焊缝中扩散。高的奥氏体相焊缝中扩散。3 3）焊缝与母材中碳化物

17、形成元素的种类与数量不同，在）焊缝与母材中碳化物形成元素的种类与数量不同，在珠光体母材与奥氏体焊缝熔合时，焊缝中有较多的比铁更珠光体母材与奥氏体焊缝熔合时，焊缝中有较多的比铁更强的碳化物形成元素，促使熔合区附近母材中的渗碳体分强的碳化物形成元素，促使熔合区附近母材中的渗碳体分解，析出的碳原子越过熔合区扩散到焊缝中，并在熔合区解，析出的碳原子越过熔合区扩散到焊缝中，并在熔合区附近形成稳定的碳化物。碳化物形成元素的差别是珠光体附近形成稳定的碳化物。碳化物形成元素的差别是珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时形成碳迁移过渡层的主要原因。钢与奥氏体不锈钢焊接时形成碳迁移过渡层的主要原因。4 4残余应力的形成残余

18、应力的形成异种钢焊接接头，由于两种钢的线膨胀系数相差异种钢焊接接头，由于两种钢的线膨胀系数相差很大，不仅焊接时会产生较大的残余应力，而且很大，不仅焊接时会产生较大的残余应力，而且在交变温度下工作，必然会产生交变热应力，从在交变温度下工作，必然会产生交变热应力，从而有可能发生疲劳破坏。而有可能发生疲劳破坏。异种钢接头中的焊接残余应力，即使通过焊后热异种钢接头中的焊接残余应力，即使通过焊后热处理也难以消除，只是焊接残余应力重新分布。处理也难以消除，只是焊接残余应力重新分布。如图如图1313所示为异种钢接头熔合区附近的焊接残余所示为异种钢接头熔合区附近的焊接残余应力特征，在焊态时，奥氏体焊缝承受拉应

19、力，应力特征，在焊态时，奥氏体焊缝承受拉应力，珠光体母材承受压应力；焊后热处理，并未消除珠光体母材承受压应力；焊后热处理，并未消除残余应力，而只是使焊接残余应力重新分布。残余应力，而只是使焊接残余应力重新分布。图图12 碳钢母材中碳钢母材中wc对熔合对熔合区显微硬度的影响区显微硬度的影响1工业纯铁，工业纯铁，wc=0.06%230钢，钢，wc=0.32%3T7钢，钢，wc=0.69%图图13 25Cr3MoWV钢板边缘堆焊钢板边缘堆焊Cr25Ni20焊缝的应焊缝的应力分布力分布实线实线焊态焊态 虚线虚线经经7002h退火退火能力知识点能力知识点2 2 珠光体钢与奥氏体不锈钢的珠光体钢与奥氏体不

20、锈钢的焊接工艺特点焊接工艺特点1.1.焊接方法焊接方法l l选用熔合比小、稀释率低的焊接方法。如焊条电弧焊、选用熔合比小、稀释率低的焊接方法。如焊条电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊都比较合适。钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊都比较合适。2.2.焊接材焊接材料料2.2.焊接材料焊接材料l l必须考虑接头的使用要求、稀释作用、碳的迁移、残必须考虑接头的使用要求、稀释作用、碳的迁移、残余应力及抗裂性等问题。余应力及抗裂性等问题。l l珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时常用焊接材料见表珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时常用焊接材料见表1414。表表表表14141414珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时常用的焊接材料珠光

21、体钢与奥氏体不锈钢焊接时常用的焊接材料珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时常用的焊接材料珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时常用的焊接材料母材牌号母材牌号焊焊条条电电弧弧焊焊焊丝焊丝（埋弧（埋弧焊焊或或氩氩弧弧焊焊）第一种材料第一种材料第二种材料第二种材料焊焊条型号条型号焊焊条牌号条牌号低碳低碳钢钢或普低或普低钢钢1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni2Ti1Cr18Ni2TiCr17Ni13Mo2NbCr17Ni13Mo2NbCr23Ni18Cr23Ni18Cr25Ni13TiCr25Ni13TiE309-16E309-16E309-15E309-15E309Mo-16E309Mo-16E1

22、6-25MoN-16E16-25MoN-16E16-25Mo6N-15E16-25Mo6N-15A302A302A307A307A312A312A502A502A507A507铬钼钢铬钼钢（12CrMo12CrMo、15CrMo15CrMo、30CrMo30CrMo）铬钼钒钢铬钼钒钢(12Cr1MoV(12Cr1MoV、15Cr1Mo1V)15Cr1Mo1V)铬钼钢铬钼钢Cr5MoCr5MoH1Cr25Ni13H1Cr25Ni13H1Cr20Ni10Mo6H1Cr20Ni10Mo6铬钼钒钢铬钼钒钢(Cr5Mov(Cr5Mov、25Cr3WmoV25Cr3WmoV、12Cr2Mo2VniS)12

23、Cr2Mo2VniS)H1Cr20Ni17Mn6Si2H1Cr20Ni17Mn6Si212CrMo12CrMo、15CrMo15CrMo、30CrMo30CrMo、12Cr1MoV12Cr1MoV、15Cr2Mo215Cr2Mo2Cr15Ni35W3TiCr15Ni35W3TiCr16Ni25Mo6Cr16Ni25Mo6E16-25MoN-16E16-25MoN-16E16-25Mo6N-15E16-25Mo6N-15A502A502A507A507低碳低碳钢钢Cr25Ni15TiMoVCr25Ni15TiMoVCr21Ni15TiCr21Ni15TiE16-25MoN-16E16-25MoN

24、-16E16-25Mo6N-15E16-25Mo6N-15A502A502A507A5073.焊接工艺要点l l1 1）尽量选用小直径的焊条和焊丝，并选用小电）尽量选用小直径的焊条和焊丝，并选用小电流、大电压和高焊速进行焊接，以减小熔合比。流、大电压和高焊速进行焊接，以减小熔合比。l l2 2）如果珠光体钢有淬硬倾向，应适当预热，）如果珠光体钢有淬硬倾向，应适当预热，其预热温度应比珠光体钢同种材料焊接时略低其预热温度应比珠光体钢同种材料焊接时略低一些。一些。l l3 3）堆焊过渡层对于较厚的焊件，为了防止）堆焊过渡层对于较厚的焊件，为了防止因应力过高而在熔合区出现开裂现象，可以在因应力过高而在

25、熔合区出现开裂现象，可以在珠光体钢的坡口表面堆焊过渡层，如图珠光体钢的坡口表面堆焊过渡层，如图1414所示。所示。过渡层中应含有较多的强碳化物形成元素，具过渡层中应含有较多的强碳化物形成元素，具有较小的淬硬倾向，也可用高镍奥氏体不锈钢有较小的淬硬倾向，也可用高镍奥氏体不锈钢焊条堆焊过渡层。过渡层厚度一般为焊条堆焊过渡层。过渡层厚度一般为6 69 9。l l4 4）珠光体钢与奥氏体不锈钢的焊接接头，焊）珠光体钢与奥氏体不锈钢的焊接接头，焊后一般不进行热处理。后一般不进行热处理。图图14 珠光体钢坡口表面堆焊的过渡层珠光体钢坡口表面堆焊的过渡层 第四节第四节 不锈钢复合钢板的焊接不锈钢复合钢板的焊

26、接l l复合钢板是由两种材料复合轧制而成的双金属板。它复合钢板是由两种材料复合轧制而成的双金属板。它复合钢板是由两种材料复合轧制而成的双金属板。它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。是由覆层（不锈钢）和基层（碳钢或低合金钢）组成。是由覆层（不锈钢）和基层（碳钢或低合金钢）组成。是由覆层（不锈钢）和基层（碳钢或低合金钢）组成。l l接触腐蚀介质或高温的一面由不锈钢板承担，而结构接触腐蚀介质或高温的一面由不锈钢板承担，而结构接触腐蚀介质或高温的一面由不锈钢板承担，而结构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

27、合金钢板承担。所需强度和刚度则由碳钢或低合金钢板承担。所需强度和刚度则由碳钢或低合金钢板承担。所需强度和刚度则由碳钢或低合金钢板承担。l l广泛用于石油、化工、制药、制碱和航海等要求防腐广泛用于石油、化工、制药、制碱和航海等要求防腐广泛用于石油、化工、制药、制碱和航海等要求防腐广泛用于石油、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和耐高温的容器和管道等。其中以低合金钢与奥氏体和耐高温的容器和管道等。其中以低合金钢与奥氏体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。不锈钢合成的不锈复合钢板应用最为广泛。不锈钢合成的不锈

28、复合钢板应用最为广泛。不锈钢合成的不锈复合钢板应用最为广泛。l l不锈复合钢板由于化学成分和物理性能差异很大，其不锈复合钢板由于化学成分和物理性能差异很大，其不锈复合钢板由于化学成分和物理性能差异很大，其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焊接性也存在重大差异，因而不能采用单一的焊接材焊接性也存在重大差异，因而不能采用单一的焊接材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。料和焊接工艺进行焊接，而应将覆层和基层区别对待。料和焊接工艺进行焊接，而应将覆层和基层区别对待。料和焊接工艺进行焊接，

29、而应将覆层和基层区别对待。1.1.焊接方法焊接方法可以采用焊条电弧焊、埋弧焊、可以采用焊条电弧焊、埋弧焊、CO2CO2气体保护焊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及惰性气体保护焊等方法。但覆盖层常用焊条电弧焊。弧焊。2.2.焊接材料焊接材料焊缝由过渡层、基层和覆层三部分组成，各自的焊缝由过渡层、基层和覆层三部分组成，各自的焊接材料选择如下：焊接材料选择如下：l l1 1）过渡层焊接材料必须选用其铬、镍含量高于覆层）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。中含量的不锈钢焊接材料。l l2 2）基层焊接材料选用与基层材料单独焊接时相同的）基层焊接材料选用

30、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。焊接材料，并以同样的焊接工艺焊接。l l3 3）覆层焊接材料原则上与单独焊接不锈钢时的焊接）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。材料相同，焊接工艺也相同。3、焊接坡口l l常用的焊条电弧焊对接接头的坡口形式见表常用的焊条电弧焊对接接头的坡口形式见表（教材（教材P240P240）。）。4、焊接顺序l l不锈复合钢板对接焊缝顺序如图不锈复合钢板对接焊缝顺序如图1515所示。所示。a)装配定位焊装配定位焊 b)焊接基层低碳钢焊接基层低碳钢 c)加工覆层加工覆层d)在覆层钢一侧施焊在覆层钢一侧施焊过渡层过渡层

31、e)在过渡层上焊覆层在过渡层上焊覆层图图15 不锈复合钢板的对接焊缝的焊接顺序不锈复合钢板的对接焊缝的焊接顺序不锈复合钢板的搭接接头和角接接头形式如图不锈复合钢板的搭接接头和角接接头形式如图1616和图和图1717所所示。在待焊区中碳钢和不锈钢共存部位，要选用过渡层的示。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。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，可能将用覆层的焊接材料，但是考虑到焊接

32、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。基层熔化，此时，第一层焊缝仍要选用过渡层的焊接材料。5.5.不锈复合钢板焊接时应注意的问题：不锈复合钢板焊接时应注意的问题：1 1）下料最好采用等离子弧切割）下料最好采用等离子弧切割 等离子切割的割缝质量比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；氧乙炔火焰切割质量高，切口光滑，热影响区小；2 2）装配应以覆层为基准，防止错边过大而影响覆层质量，）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；定位焊缝尽可能地放在基层面；3 3）焊前对坡口两侧）焊前对坡口两侧202040m

33、m40mm范围内进行清理；范围内进行清理；4 4）焊接过渡层时应选用尽可能小的焊接电流。）焊接过渡层时应选用尽可能小的焊接电流。图图16 不锈复合钢板的搭接接头形式不锈复合钢板的搭接接头形式a)搭接焊缝为过渡层焊缝搭接焊缝为过渡层焊缝 b)一面是过渡层焊缝，一面一面是过渡层焊缝，一面是低碳钢焊缝是低碳钢焊缝图图17不锈复合钢板的角接接头形式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，一面是不锈钢焊缝一面是低碳钢焊缝，一面是不锈钢焊缝能力知识点能力知识点4 4焊接工程实例焊接工程实例 0Cr18Ni10Ti+Q345

34、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。1）焊接方案的制定l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18所示。2）焊接方法l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l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16。图图18 Q345钢锻件与钢锻件与0

35、Cr18Ni10Ti钢焊接接头形钢焊接接头形式与焊接层数式与焊接层数表表表表16161616Q345Q345Q345Q345钢锻件与钢锻件与钢锻件与钢锻件与0Cr18Ni10Ti0Cr18Ni10Ti0Cr18Ni10Ti0Cr18Ni10Ti钢筒体堆焊的焊接参数钢筒体堆焊的焊接参数钢筒体堆焊的焊接参数钢筒体堆焊的焊接参数焊焊接接层层数数 焊焊接方法接方法焊焊材型号及材型号及规规格格/电电源源极性极性焊焊接接电电流流/A/A电电弧弧电压电压/V/V焊焊接速度接速度/(/(m/hm/h)坡口内坡口内侧侧堆堆焊焊及第及第8 8层层焊焊条条电电弧弧焊焊E309-16E309-164.04.0直流直流

36、反接反接130130150150242430300.520.520.610.61焊焊接接1 17 7层层及及第第9 9层层埋弧埋弧焊焊H0Cr18Ni10H0Cr18Ni10TiTi5.05.0HJ260HJ260直流直流正接正接45045048048034343636353536364 4）要严格控制焊接热输入，特别是用小的焊接电）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。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配间隙不能超过1.0mm1.0mm。正面第一层焊缝用埋弧。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焊施焊。各层焊接参数及焊接材料选用见表5-165-16。正面焊缝全部焊接完毕，背面用碳弧气刨清根，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，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。采用焊条电弧焊施焊。焊接接头内部质量经焊接接头内部质量经X X光射线探伤满足光射线探伤满足JB4730-JB4730-19941994级以上标准。级以上标准。