異種鋼的焊接問題及解決措施

一.異種鋼焊接的定義一般情況下,異種鋼焊接是指將多種材質(zhì)的鋼材,通過焊接的方式進行連接,使其熔融在一起,比如最為常見的異種鋼焊接有馬氏體鋼與珠光體剛焊接、非奧氏體鋼與奧氏體鋼焊接和貝氏體鋼與珠光體鋼焊接等二.異種鋼焊接的接頭特點? ? 就焊接的本質(zhì)而言,異種鋼焊接接頭與同種鋼焊接接頭之間存在著差異性,這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因,歸根結底是兩側位置的焊接熱影響區(qū)域、熔敷金屬熱影響區(qū)域以及母材不均勻第一,化學成分不夠均勻在焊接鋼材期間,加熱時兩側位置的母材融化量、母材融化區(qū)和融敷金屬的各類成分受到稀釋作用的影響而出現(xiàn)不同程度的變化,導致化學成分存在著嚴重的不均勻現(xiàn)象第二,組織成分不夠均勻接頭內(nèi)部的所有組織因為受到焊接時的熱循環(huán)影響而出現(xiàn)不均勻的問題另外,在極個別的區(qū)域范圍內(nèi),還將會出現(xiàn)具有復雜性的組織結構第三,應力場分布不夠均勻異種鋼焊接接頭位置的導熱系數(shù)和膨脹系數(shù)受到成分和組織變化等因素影響,呈現(xiàn)出差異性塑性區(qū)域也因為熱膨脹系數(shù)的不同而不同熱應力也因受到導熱系數(shù)的影響而出現(xiàn)不同當熱應力和組織應力共同產(chǎn)生作用的時候,將會在異種鋼焊接的接頭位置形成應力峰值,導致接頭發(fā)生斷裂三.異種鋼焊縫技術成分與組織控制? ? 因為焊接異種鋼時母材與焊材不同,需要對焊接金屬的性能、組織以及成分進行推算。
對稀釋率產(chǎn)生影響的因素有以下 4 種:第一,預熱情況的影響若是預熱的溫度增加,那么將會因為熔深增加而增大其稀釋率若是預熱的溫度下降,那么將會因為熔深減少而降低稀釋率所以在進行處理的時候,合理控制預熱溫度,適中處理第二,焊接參數(shù)影響當電流量越大時,稀釋率也就越大,當焊接速度降低時,稀釋率也就越低焊接參數(shù)值受到母材熔化單位面積的大小影響第三,焊接接頭形式當坡口增大時,將會降低稀釋率當坡口減小時,稀釋率變化將基本保持穩(wěn)定第四,焊接方法四.異種鋼焊接時的碳元素處理問題? ? 火電廠管道異種鋼焊接期間,施工者將面臨著碳遷移問題,若是處理措施不當,勢必會造成熔合線周圍位置有擴散帶出現(xiàn),同時在珠光體一側位置出現(xiàn)脫碳層除此之外,還會導致在相鄰奧氏體焊縫一側位置出現(xiàn)增碳層倘若脫碳層從原來的珠光體轉化為鐵素體,將會降低本身硬度值,出現(xiàn)軟化現(xiàn)象,由此以來,極容易產(chǎn)生大粒徑的顆粒鉻的碳化物被析出,使得增碳層被硬化,大幅度降低高溫強度火電廠管道異種鋼焊接縫隙脆性隨之強化若焊接異種鋼期間,熔合線周圍發(fā)生碳遷移現(xiàn)象,則表明在焊接頭處有著很大的可能性,已經(jīng)出現(xiàn)了低應力蠕變斷裂現(xiàn)象,接頭效用喪失? ? 焊接異種鋼的溫度不超過 650℃時,析出碳化物需要較長的時間,且伴隨著時間拉長,析出的碳化物也持續(xù)增加。
焊接異種鋼的溫度超過 650℃時,析出的碳化物將會先增加,且隨著時間的增加而不斷減少若是焊接異種鋼時對溫度控制不夠準確,勢必會影響碳化物,導致焊接接頭效用喪失五.優(yōu)化異種鋼焊接技術? ? 焊接異種鋼選擇的焊接技術至關重要,除了密切聯(lián)系焊接質(zhì)量以外,還要考慮對焊接之后各項處理工作產(chǎn)生的影響所以,在異種鋼焊接過程中,選擇的焊接技術要從以下幾個角度展開? ? 第一,需保障焊接異種鋼時采取的方法達到焊接時所提出的質(zhì)量需求,最大限度地將熔合比降低,通過這種方法以有效降低裂紋出現(xiàn)的幾率除此之外,在對焊接方法進行優(yōu)化選擇的時候,還需要考慮其經(jīng)濟性和先進性? ? 第二,焊接異種鋼時,可利用焊條通過焊條電弧焊焊接異種鋼,主要是由于焊條的類型相對較多,在焊接的時候,能夠表現(xiàn)出良好的適應能力焊接高鉻馬氏體鋼和珠光體鋼時,可選擇使用二氧化碳作為保護氣體在焊接高合金異種鋼時,可選擇使用氬弧焊實施焊接若是焊接的異種鋼構件相對簡單,那么此時可選擇使用擴散焊接或者是釬焊的方式完成六.優(yōu)化異種鋼焊接水平? ? ?首先要選擇合適的焊接方式完成異種鋼焊接,提高焊接方式的合理性與科學性,保障焊接質(zhì)量和焊接效率所以,在選擇焊接方式的時候,首先要與實際工程情況相結合,適當?shù)貙⑷酆媳冉档停沤^裂痕現(xiàn)象出現(xiàn)。
其次要充分考慮焊接技術的經(jīng)濟性與先進性在焊接接頭位置時,需綜合考量稀釋率,就較大厚度的異種鋼而言,焊接過程中需采用 U 型焊接坡口或 X 型焊接坡口選擇異種鋼焊接電流、焊接速度以及焊接層數(shù)時,可適當性地降低母材熔化若是在進行焊接的時候有 2 種母材,其中有一種母材屬于淬硬鋼,那么在實施焊接前,需展開預熱處理,以焊接材料為依據(jù),合理選擇加熱溫度預處理要以需要進行焊接的鋼材型號為依據(jù),合理地選擇加熱溫度。