各種材料焊接工藝

各種材料焊接工藝各種材料焊接工藝碳鋼、合金鋼焊接碳鋼的焊接碳鋼是最容易焊接的一種金屬，適用于碳鋼的焊接方法很多，氧-乙烘氣氣焊、藥皮焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)電弧焊、等離子弧焊、電渣焊、電阻焊、磨擦焊、熱劑焊、釬焊等，幾乎所有焊接方法都能適用。碳鋼以鐵為基礎(chǔ)，以碳為合金元素，碳含量一般不超過1.0%,止匕外，含鈕量不超過1.2%,硅量不超過0.5%,皆不作為合金元素。而其他元素，如鍥、銘和銅等，更控制在殘余量的限度內(nèi)，遠(yuǎn)非合金成分。雜質(zhì)元素，例如硫、磷、氧、氮等，根據(jù)鋼材品種和等級(jí)的不同，也都有嚴(yán)格限制。碳鋼的焊接性主要取決于碳含量，隨著碳含量的增加，焊接性逐漸變差。碳鋼中的鉆和硅對(duì)焊接性也有影響。它們的含量增加，焊接性變差，但不及碳作用強(qiáng)烈。鈕和硅的影響可以折算為相當(dāng)于多少碳量的作用，這樣適用于碳鋼的碳當(dāng)量(Ceq)經(jīng)驗(yàn)公式如下：Ceq=C+Mn/6+Si/24(%)Ceq值增加，則產(chǎn)生冷裂紋的可能性增加，焊接性變差。通常，Qq大于0.4時(shí)，冷裂紋的敏感性將增大，另外，焊接冷卻速度也會(huì)影響焊縫和熱影響區(qū)組織，從而影響母材的焊接性。(1)低碳鋼的焊接1)焊接性低碳鋼含碳量低，鈕、硅含量又少，所以通常情況下不會(huì)因焊接而引起嚴(yán)重硬化或淬火組織。這種鋼材的塑性和沖擊韌性優(yōu)良，焊成的接頭塑性和沖擊性也良好，焊接時(shí)，一般不需預(yù)熱、層間溫度和后熱，焊后也不必采用熱處理改善組織，可以說，整個(gè)焊接過程中毋需特殊的工藝措施，其焊接性優(yōu)良。2)焊接材料的選用a.焊接低碳鋼時(shí)大多使用E43XX系歹的焊條，因?yàn)榈吞间摻Y(jié)構(gòu)通常使用GB700-88的Q235牌號(hào)鋼材制造，這類鋼材的抗拉強(qiáng)度平均值為417.5N/mn2(42.kgf/mn2),而E43xX系列焊條熔敷金屬的抗拉強(qiáng)度不小于420N/mm(43kgf/mm2),在力學(xué)性能上正好與之匹配。b.埋弧焊焊絲和焊劑低碳鋼埋弧焊一般選用實(shí)芯焊絲H08A或H08E,它們與高銳高硅低氟熔煉焊劑HJ430HJ431、HJ433或HJ434配合，應(yīng)用甚廣。c.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊絲實(shí)芯焊絲主要有H08Mn2s和H08Mn2SiA兩種。藥芯焊絲主要有YJ502-1、YJ506-2、YJ506-3、YJ506-4等。3)低碳鋼在低溫下的焊接在嚴(yán)寒冬天或類似的氣溫條件下焊接低碳鋼結(jié)構(gòu)，為避免出現(xiàn)裂紋可以采取以下措施a.焊前預(yù)熱，焊時(shí)保持層間溫度。b.采用低氫或超低氫焊接材料。c.點(diǎn)固焊時(shí)加大電流，減慢焊速，適當(dāng)增大點(diǎn)固焊縫截面和長度，必要時(shí)施加預(yù)熱。d.整條焊縫連續(xù)焊完，盡量避免中斷。e.不在坡口以外的母材上打弧，熄弧時(shí)弧坑要填滿。f.彎板、矯正和裝配時(shí)，盡可能不在低溫下進(jìn)行。g.盡可能改善嚴(yán)寒下勞動(dòng)生產(chǎn)條件。以上措施可單獨(dú)采用或綜合采用。(2)中碳鋼的焊接1)焊接性中碳鋼含碳量0.3?0.60%。當(dāng)含碳量接近0.3%而含鈕量不高時(shí)，焊接性良好。隨著含碳量的增加，焊接性逐漸變差。如果含碳量0.5%左右而仍按焊接低碳鋼常用的工藝施焊時(shí)，則熱影響區(qū)可能產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織，易于開裂。當(dāng)焊接材料和焊接過程控制不好時(shí)，甚至焊縫也易開裂。焊接時(shí)，相當(dāng)數(shù)量母材會(huì)熔化進(jìn)入焊縫，使其含碳量增高，容易產(chǎn)生焊縫熱裂紋。特別是雜質(zhì)硫控制不嚴(yán)時(shí)，更易顯示出來。這種熱裂紋在弧坑處更為敏感。止匕外，由于含碳量增高，氣孔敏感性也增大。2)焊接材料的選用應(yīng)當(dāng)盡量選用低氫型焊接材料，例如低氫焊條，它們有一定脫硫能力，熔敷金屬塑性和韌性良

好，擴(kuò)散氫量又少，所以，無論對(duì)熱裂紋或氫致冷裂紋來說，抗裂性都較高。在個(gè)別情況下，也可采用鈦鐵礦型或鈦鈣型焊條，但一定要有嚴(yán)格的工藝措施配合；亦可采用銘鍥不銹鋼焊條焊接，這時(shí)不需預(yù)熱，而焊縫奧氏體金屬塑性良好，可以減少焊接接頭應(yīng)力，避免熱影響區(qū)冷裂紋產(chǎn)生。用于中碳鋼焊接的銘鍥不銹鋼焊條牌號(hào)有奧102、奧107、奧302、奧402、奧407等。氐的材為氐的材為490N/mr2（5kgf/mm2）級(jí)，則焊條可用結(jié)426或結(jié)427,以代替結(jié)506和結(jié)507。中碳鋼焊接用焊條主要有結(jié)422、423、427、506、507、556、557、606、607。a、3）a、大多數(shù)情況下，中碳鋼焊接需要預(yù)熱和控制層間溫度，以降低焊縫和50C,熱影響區(qū)冷卻速度，從而防止產(chǎn)生馬氏體。預(yù)熱溫度取決于碳當(dāng)量、母材厚度、結(jié)構(gòu)剛性、焊條類型和工藝方法。通常，35號(hào)和45號(hào)鋼預(yù)熱溫度可為150?250C,b、含碳量再高，或厚度大，或剛性大，則預(yù)熱溫度可在250?400Cb、焊后最好立即消除應(yīng)力熱處理，特別是大厚度工件，大剛性結(jié)構(gòu)件和嚴(yán)厲條件下（例如動(dòng)載荷或沖擊載荷）工作的工件更如此。消除應(yīng)力回火溫度一c、股為600?650Cc、如果不可能立即消除應(yīng)力，也應(yīng)當(dāng)后熱，以便擴(kuò)散氫逸出。后熱溫度為1h不一定與預(yù)熱溫度相同，視具體情況而定。后熱保溫時(shí)間大約每10mm為1hd、左右d、當(dāng)焊接沸騰鋼時(shí)，加入含有足夠數(shù)量脫氧劑（例如鋁、鈕、硅）的填充金屬，可以防止焊縫的氣孔。埋弧焊的焊絲和焊劑配合適當(dāng)，可以有足夠的脫氧劑，例如硅或鉆，也可防止焊接沸騰鋼引起焊縫氣孔。（3）高碳鋼的焊接1）高碳鋼的焊接性高碳鋼含碳量大于0.6%,除了高碳結(jié)構(gòu)鋼外，還包括高碳碳素鋼鑄件和碳素工具鋼等它們含碳量比中碳鋼更高，更容易產(chǎn)生硬脆的高碳馬氏體，所以淬硬傾向和裂紋敏感傾向更大，從而焊接性更差。因此，這類型不用于制造焊接結(jié)構(gòu)，而用于高硬度或耐磨部件或零件，它們的焊接也大多數(shù)為焊補(bǔ)修理。為了獲得高硬度或耐磨性，高碳鋼焊件一般都經(jīng)過熱處理，因此，焊接前應(yīng)經(jīng)過退火，可以減少裂紋傾向，焊后再進(jìn)行熱處理，以達(dá)到高硬度和耐磨要求。2）焊接材料的選擇焊接材料通常不用高碳鋼，具體根據(jù)鋼的含碳量、工件設(shè)計(jì)和使用條件等，選用合適的填充金屬。焊縫要與母材性能完全相同比較困難，這些鋼的抗拉強(qiáng)度大多在675N/m向69kgf/mm2)以上，選用的焊接材料視產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求而定，要求強(qiáng)度高時(shí)，一般用結(jié)707或結(jié)607,要求不高時(shí)可用結(jié)506或結(jié)507等焊條，或者分別選用與以上強(qiáng)度等級(jí)相當(dāng)?shù)牡秃辖痄摵笚l或填充金屬。所有焊接材料應(yīng)當(dāng)是低氫型的。也可以用銘鍥奧氏體鋼焊條焊接，具牌號(hào)與中碳鋼用者相同，這時(shí)都不需要預(yù)熱。3)高碳鋼焊接工藝要點(diǎn)高碳鋼應(yīng)先行退火，方能焊接。采用結(jié)構(gòu)鋼焊條焊接時(shí)，焊前必須預(yù)熱，一般為250?350c以上，焊接過程中還需要保護(hù)與預(yù)熱一樣的層間溫度。焊后工件保溫，并立即送入爐中在650c保溫，進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。8.1.2合金鋼的焊接(1)低合金鋼的焊接特點(diǎn)1)熱影響區(qū)的淬硬傾向低合金結(jié)構(gòu)鋼在焊后冷卻過程中，熱影響區(qū)容易形成淬火組織一一馬氏體，使近縫區(qū)的硬度提高，塑性下降。結(jié)果導(dǎo)致焊后產(chǎn)生裂紋，或者結(jié)構(gòu)在較小載荷下，也可能產(chǎn)生脆性破壞。2)冷裂紋敏感性：低合金鋼的焊接裂紋主要是冷裂紋為防止冷裂紋的產(chǎn)生，主要從以下三個(gè)方面采取工藝措施。其一是選擇合適的焊接材料。應(yīng)使焊縫金屬強(qiáng)度與母材金屬相匹配，選用堿性低氫型焊條和堿性較高的焊劑。焊前要嚴(yán)格進(jìn)行烘干，焊絲應(yīng)仔細(xì)去除油污，以減少氫的來源。其二是提高預(yù)熱溫度，以減緩焊后冷卻速度。其三焊后及時(shí)進(jìn)行熱處理，可改善焊接接頭的組織，減小殘余應(yīng)力，加速氫向焊縫外擴(kuò)散。同時(shí)還應(yīng)注意擬定合理的焊接工藝參數(shù)和焊接順序。3)熱裂紋及再熱裂紋傾向采用高熱輸入焊接方法焊接高拘束度接頭，例如厚板的電渣焊、埋弧焊和大功率熔化極氣體保護(hù)焊時(shí)，焊接接頭中也會(huì)出現(xiàn)各種形式的熱裂紋。在一些含碳化物形成元素較多，并能產(chǎn)生沉淀硬化的低合金高強(qiáng)度鋼和熱強(qiáng)鋼厚壁接頭中，往往會(huì)在焊件作焊后消除應(yīng)力處理時(shí)，沿焊接過熱區(qū)形成再熱裂紋。對(duì)于一些在高溫高壓下長期運(yùn)作的焊件，在服役較長一段時(shí)期后，接頭內(nèi)亦有可能出現(xiàn)再熱裂紋。這種裂紋具有明顯的晶間分布的特征，其起源部位往往在接頭的應(yīng)力集中區(qū)，如焊縫根部的未焊透或角焊縫的焊趾處。(2)焊接材料各種焊接方法常用低合金鋼焊接材料，如焊條、焊絲、焊劑和保護(hù)氣體，可按表9-1選用，對(duì)于不同強(qiáng)度等級(jí)合金鋼之間的異種接頭，可按兩者之中強(qiáng)度級(jí)別較低的一種選用焊接材料。如由Q345(16M。鋼與14MnMo硼構(gòu)成的異種鋼接頭可選用E5015焊條焊接。但焊接工藝參數(shù)，如預(yù)熱、后熱溫度以及消除應(yīng)力處理溫度，則應(yīng)按強(qiáng)度級(jí)別較高的鋼種

常用低合金鋼焊接材料選用表表9-1序號(hào)鋼材牌號(hào)焊條型號(hào)焊條電弧焊埋弧焊氣體保護(hù)焊瀛弧焊國標(biāo)牌號(hào)焊絲焊劑J焊絲保護(hù)氣體焊絲1Q345(16MNE5015J507HJ431ER50-6CO219Mn6E50E5016J506H10Mn2HJ3503SM50BNE5018J50FeH08MnMoSJ301Ar+CO2ER50-44Q390(15MnV56Q420(15MnVN25MnE55E5515-GJ557J556H08MnMoH08Mn2MoHJ350SJ301ER50-6ER55-D2COAr+CO2ER50-4ER55-D2720MnMo89101113MnNiMoNb18MnMoNb13MnNiMo5420MnMoNbE60E6015-1DJ607H08Mn2MoHJ350HJ250SJ101ER55-D2COAr+CO2ER55-D2121314MnMoV13MnMoVN(調(diào)質(zhì)狀態(tài))E70E7015-D2J707H08Mn2MoH08Mn2NiMoHJ250SJ101ER55-D2TiCOAr+CO2ER55-D2Ti1414MnMoVN（調(diào)質(zhì)狀態(tài)）E80E8015-D3J807H08Mn2NiMoHJ250SJ101--ER55-D2Ti1515Mo3E50-A1E5015-A1R107H08MnMoHJ350ER55-D2COER55-D2Ar+CO21612CrMoE55-B1E5015-A1R207H10CrMoHJ350ER55-B2MnCOER55-B2Mn，Ar+CO217181912CrMo13CrMo4420CrMoE55-132E5515-132R307H12CrMoHJ350SJ301ER55-B2MnCOAr+CO2ER55-D2202112Cr1moV13CrMoV42E55-132-VE5515-B2-VR317H08CrMoVHJ350SJ301ER55-B2MnVAr+CO2ER55-B2MnV222.25Cr-1MoE60-B3E6015-B3R407HJ3502312Cr2MoWVTiBE-55-B3-VWBE5515-B3-VWBR347H08Cr3MnMoAH08Cr2MoWVNbBSJ101HJ250SJ101ER62-B3ER62-B3WVNbBAr+CO2ER55-B3ER62-B3WVNbB(3)焊接方法目前用于低合金鋼的焊接方法可分成兩類：一類是高熱輸入焊接法，它是常規(guī)的焊接坡口內(nèi)以相當(dāng)高的熔敷率填滿焊縫金屬，如單絲和多絲埋弧焊以及電渣焊等；另一類是低熱輸入焊接法，并將接頭設(shè)計(jì)成焊縫截面最小的窄間隙坡口形式。如焊條電弧焊、鴇極氮弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊及窄間隙埋弧焊等。對(duì)于許多低合金結(jié)構(gòu)鋼來說，高的熱輸入會(huì)引起焊縫金屬和熱影響區(qū)的晶粒粗大，加之在低的冷卻速度下所發(fā)生的其它冶金變化，可能對(duì)接頭的斷裂韌性產(chǎn)生不利影響。具有冉熱裂紋傾向的低合金鋼，其熱影響區(qū)組織對(duì)再熱裂紋的敏感性可能提高。而使用第二類焊接方法，雖然熔敷率較低，但由于焊縫截面大大減小，可顯著縮短焊接周期，節(jié)約大量的焊接材料，保證焊接接頭具有優(yōu)良的性能。(4)焊接工藝1)坡口制備首先應(yīng)避免采用焊不透或局部焊透的坡口形式。因?yàn)楹缚p根部缺口往往是各種裂紋的起源區(qū)。其次是盡量減少焊縫的橫截面積，以降低接頭的殘余應(yīng)力。厚板結(jié)構(gòu)中應(yīng)優(yōu)先考慮采用U形坡口。低合金鋼開坡口時(shí)，可采用火焰切割、等離子弧切割和機(jī)械加工等方法。為防止產(chǎn)生切割裂紋，屈服點(diǎn)超過500Mp破合金總含量大于3%勺低合金鋼，當(dāng)板厚大于50mnM,切割前應(yīng)將鋼板切割區(qū)預(yù)熱到100c以上；切割后采用磁粉探傷對(duì)切割表面進(jìn)行表面裂紋檢查。低合金鋼接頭坡口背面采用電弧氣刨清根時(shí)，氣刨前應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度應(yīng)比該種鋼焊條電弧焊所要求的預(yù)熱溫度高50Co2)焊接區(qū)的清理鋼的淬硬傾向越大，對(duì)焊接區(qū)清理的要求亦越高。焊接邊緣和坡口表面不應(yīng)有氧化皮、銹斑、油脂及其它污染物。焊前還必須消除焊接區(qū)鋼板表面的吸附水分，特別是在相對(duì)濕度較高的環(huán)境下焊接時(shí)，更應(yīng)注意這點(diǎn)?？梢圆捎脽o水乙醇擦洗坡口表面或使用火焰噴嘴加熱焊接邊緣的辦法，以消除表面吸附水分。若直接在焊件切割邊緣和切割坡口上焊接的接頭，則焊前必須清理干凈切割面的氧化皮和熔化金屬的飛刺，必要時(shí)可用砂輪打磨。如切割坡口面凹槽深度超過1mm或幾何形X犬不規(guī)，，應(yīng)采用砂輪打磨修整。如果焊件表面未經(jīng)噴丸、噴砂等預(yù)處理，則在焊縫兩側(cè)的內(nèi)外表面必須用砂輪打磨至露出金屬光澤。焊條電弧接頭的打磨區(qū)要求每側(cè)為20mm埋弧焊為30mm電渣焊為40mm3)焊接材料的處理焊條和焊劑在使用之前，應(yīng)按技術(shù)條件的規(guī)定或生產(chǎn)廠推薦的規(guī)范進(jìn)行烘干。對(duì)于強(qiáng)度級(jí)別高的焊條應(yīng)隨用隨取。4)焊接工藝參數(shù)的選擇焊接工藝參數(shù)包括能量參數(shù)、溫度參數(shù)和操作參數(shù)三部分。能量參數(shù)是指焊接電流、

電弧電壓和焊接速度。操作參數(shù)主要由焊接位置、焊接順序、焊接方向和焊道層次等參數(shù)組成。溫度參數(shù)由包括預(yù)熱溫度、層間溫度和后熱溫度。在低合金鋼焊接時(shí)，能量參數(shù)主要是依據(jù)所要求的熔透性能和焊縫成形來選擇，此外還應(yīng)考慮其對(duì)接頭性能的影響。接頭的冷卻速度直接取決于熱輸入的高低。增加熱輸入會(huì)導(dǎo)致焊縫金屬冷卻減慢，并由此形成粗大的晶粒，使強(qiáng)度和韌性都降低。對(duì)于合金成分較高的焊縫金屬，還可能形成不利的高溫組織。（5）焊后熱處理一般情況下焊后熱處理的形式有下列幾種：1）消除應(yīng)力退火熱處理的溫為消除焊接殘余應(yīng)力的有害影響，對(duì)于厚度超過一定界限的焊接構(gòu)件，焊后應(yīng)作消除應(yīng)力處理。消除應(yīng)力熱處理是指將焊件均勻地以一定的速度加熱到Aci點(diǎn)以下足夠高度，保溫一段時(shí)間后隨爐均勻地冷卻到300?400C,最后將焊件移到爐外空冷。的溫2）正火加回火熱處理（空氣調(diào)質(zhì)）低合金鋼厚板，在電渣焊之后，或者熱校、熱成形之后，需作正火熱理，以細(xì)化電渣焊接頭各區(qū)的晶?；蛘{(diào)整經(jīng)高溫?zé)岢尚蔚牟考覆暮秃缚p金屬的性能。鋼材的正火溫度應(yīng)焊接頭各區(qū)的晶?；蛘{(diào)整經(jīng)高溫?zé)岢尚蔚牟考覆暮秃缚p金屬的性能。鋼材的正火溫度應(yīng)降低正火處理的只有再經(jīng)回火選在該種鋼的Ao點(diǎn)以上30?降低正火處理的只有再經(jīng)回火3）水調(diào)質(zhì)處理（或淬火+回火處理）水調(diào)質(zhì)處理是一種發(fā)揮低合金鋼潛在綜合性能的先進(jìn)工藝方法。調(diào)質(zhì)熱處理，淬火溫度一般取鋼材Ao點(diǎn)以上30?50C,對(duì)于經(jīng)細(xì)晶粒處理的鋼材，則可在更高的溫度下淬火焊件的急冷可采用噴淋水柱或浸及水池中進(jìn)行。不銹鋼的焊接銘和銘鍥不銹鋼按其碳含量和合金成分的不同，可分為鐵素體型、馬氏體型、奧氏體型、奧氏體-鐵素體型。焊接接頭的耐蝕性不銹鋼的主要腐蝕形式有均勻腐蝕（表面腐蝕）、晶間腐蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕紋等。均勻腐蝕是指接觸腐蝕介質(zhì)的金屬整個(gè)表面產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。銘和銘鍥不銹鋼由于銘的鈍化作用，對(duì)氧化性酸和大氣均在較好的耐均勻腐蝕性能。對(duì)于非氧化性酸、高銘鍥奧氏體不銹鋼具有較高的耐蝕性。晶間腐蝕是一種起源于金屬表面沿晶界深入金屬內(nèi)部的腐蝕現(xiàn)象，在腐蝕介質(zhì)作用下，奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼都有一定的品間腐蝕傾向。為防止奧氏體鋼的晶間腐蝕，可以采取下列措施，采用超低碳（⑴c<0.03%）的母材和焊接填充材料，或采用含有穩(wěn)定化元素Ti和Nb的銘鍥不銹鋼，焊后作固溶處理或穩(wěn)定化處理消除品間界的貧銘現(xiàn)象。鐵素體鋼的晶間腐蝕，可以通過650?815c的短時(shí)退火，使銘快速擴(kuò)散從而降低晶界附近的貧銘程度而加以消除。點(diǎn)蝕是指在金屬材料表面尺寸小于1mm勺穿孔性或坑蝕性的宏觀腐蝕，主要是由材料表面鈍化膜的局部破壞引起的?？p隙腐蝕是各種接頭連接處縫隙內(nèi)產(chǎn)生的斑點(diǎn)狀或潰瘍性蝕坑。消除縫隙腐蝕的最根本的措施是：從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上改進(jìn)接頭的形式，消除所有機(jī)械縫隙。適當(dāng)增加鋼中的銘、鑰含量也可以改善抗縫隙腐蝕的能力。應(yīng)力腐蝕裂紋是一種在拉應(yīng)力與電化學(xué)介質(zhì)共同作用下，因陽極溶解過程引起的斷裂。應(yīng)力腐蝕的一個(gè)最重要特點(diǎn)是腐蝕介質(zhì)與材料的組合有選擇性。在不銹鋼材料中，增加Ni和C的含量可提高奧氏體不銹鋼耐應(yīng)力腐蝕的能力，而增加NbTi、MoN等元素,則容易引起應(yīng)力腐蝕。因此焊后消除應(yīng)力處理和選擇對(duì)應(yīng)力腐蝕不敏感的材料是防止不銹鋼焊件應(yīng)力腐蝕的有效措施。鐵素體不銹鋼的焊接工藝高銘鐵素體不銹鋼可采用焊條(手工)電弧焊、氣體保護(hù)焊、埋弧焊、等離子弧焊和電子束焊等熔焊方法。由于高銘鋼的塑性較低，焊接熱影響區(qū)晶粒粗大以及碳、氮化合物在品界的集聚，焊接接頭的塑性和韌性很低，裂紋的敏感性較高。為防止裂紋的產(chǎn)生，改善接頭的塑性和耐蝕性，在焊接工藝上應(yīng)采取下列措施：(1)焊前將焊件預(yù)熱到150c以上，控制層間溫度不低于預(yù)熱溫度。(2)采用小的熱輸入、窄焊道焊接技術(shù)，防止在450c以上溫度停留時(shí)間過長。(3)焊后進(jìn)行750?800c的退火處理，使碳化物球化，銘分布均勻，可恢復(fù)耐蝕性和改善接頭的塑性。退火后快冷，可防止6-相析出和475c脆性。(4)采用奧氏體鋼焊條焊接，焊前不必預(yù)熱，焊后可不作熱處理。鐵素體不銹鋼的焊接材料原則上應(yīng)選用合金含量與母材相近的焊條或焊絲，以保證焊接接頭的均質(zhì)性、只有在焊前無法預(yù)熱、焊后難于焊后熱處理的情況下，才選用合金成分較高的奧氏體不銹鋼填充金屬。奧氏體不銹鋼的焊接工藝奧氏體不銹鋼具有較好的焊接性，可以采用手工電弧焊、埋弧焊、惰性氣體保護(hù)焊和等離子弧焊等熔焊方法，在焊后狀態(tài)，接頭具有相當(dāng)好的塑性和韌性。但當(dāng)以較好高的熱輸入量焊接奧氏體不銹鋼時(shí)，焊接接頭的熱裂傾向較高，其耐蝕性亦會(huì)下降。為防止奧氏體不銹鋼焊接熱裂紋的產(chǎn)生，可從焊材的選用和焊接工藝方面采取相應(yīng)措施：選用S、P含量特別低的焊接材料。通過選用合金成分適當(dāng)?shù)暮覆?，調(diào)整焊縫金屬的成分和焊縫金屬的Ni含量＜15%以使焊縫金屬內(nèi)的6相鐵素體的體積分?jǐn)?shù)控制在3%-8%或選用含Mn量為4妹6%的焊接材料，可防止純奧氏體焊縫金屬中熱裂紋的產(chǎn)生。在工藝上采取措施，加快熔池的冷卻速度，如采用小線能量焊接，在焊縫背面通壓縮空氣或噴水加速冷卻。為保證奧氏體不銹鋼焊接頭的耐蝕性，在焊材選擇方面，應(yīng)選用超低碳型焊條或焊絲，或選用穩(wěn)定化合金元素足夠的焊條或焊絲?？刂茖娱g溫度不超過150C。在焊前準(zhǔn)備和坡口加工中應(yīng)十分重視焊接區(qū)，坡口表面和焊材表面的清潔度，任何污染都會(huì)導(dǎo)致焊縫金屬的增碳而降低接頭的耐蝕性。在焊接對(duì)接頭耐蝕性要求較高的不銹鋼焊件時(shí)，焊接區(qū)、坡口表面和焊絲表面應(yīng)用丙酮或去油能力強(qiáng)的其它溶劑擦洗干凈。在設(shè)計(jì)不銹鋼焊件坡口形狀和尺寸時(shí)，應(yīng)充分考慮奧氏體不銹鋼較大的熱膨脹系數(shù)焊縫會(huì)加劇接頭的變形，應(yīng)適當(dāng)減小V形坡口直角度。當(dāng)板厚大于10mm寸，應(yīng)盡量選用，截面較小的U形坡口。焊縫奧氏體不銹鋼焊接材料的選用原則上，應(yīng)使焊縫金屬的合金成分與母材成分基本相同。盡量降低焊縫金屬中的碳含量和S、P等雜質(zhì)含量。耐熱合金焊接耐熱鋼按其合金成分不同，可分為低合金(合金質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%Z下)、中合金(合金質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%-12%、高合金(合金質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%；上)耐熱鋼。低合金耐熱鋼的焊接工藝焊接材料低合金耐熱鋼焊接材料的選用原則是，焊縫金屬的合金成分及強(qiáng)度性能應(yīng)基本上與母材金屬相應(yīng)指標(biāo)一致，或應(yīng)達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)條件提出的最低性能指標(biāo)。我國常用低合金耐熱鋼焊接材料，可按表9-2選用。其中包括我國現(xiàn)行的焊條標(biāo)準(zhǔn),以及世界公認(rèn)的美國焊接學(xué)會(huì)AWS旱材標(biāo)準(zhǔn)所列的各種低合金耐熱鋼焊條、埋弧焊絲、焊劑和氣體保護(hù)焊焊絲。在合金耐熱鋼焊接中，選用低氫型堿性藥皮焊條和堿性焊劑，是防止焊接接頭產(chǎn)生裂紋的主要措施之一。但堿性的焊條藥皮、焊劑都容易吸潮，而焊接材料中的水分是焊接氣氛的主要來源，故使用前應(yīng)加以烘干。低合金耐熱鋼的焊接材料選用表表9-2鋼種鋼號(hào)焊條電弧焊埋弧焊（SAW氣體保護(hù)焊玉標(biāo)ASTMDIN)牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)C-0.5MO-A-204-A,B,CA-209-T1A-209-P1(15Mo3)R102R017E5003-A1E5015-A1(E7015-A1)H08MnMoA+HJ350GB1300-77(F7P0-FA1-A1)ER55-D2ER-80S-G0.5Cr-0.5Mo12CrMoA387-2A213-T2A335-P2R202R207E5503-B1E5515-B1(E8015-B1)H10MoCrA+HJ350GB1300-7F9P2-EG-GER55-B2MnER-80S-G1Cr-1.5Mo1.25Cr-0.5Mo15CrMoA213-T12A199-T11A335-T11、22A387-11、12R307E5515-B2(E8015-B2)H08CrMoA+HJ350GB1300-7F9P2-EG-GER55-B2MoER-80S-B21.0Cr-0.5MoN12Cr1MoV(13CrMoV42)R317E5515-B2-VH08CrMoV+HJ350GB1300-77H08CrMoSiMoVER55-B2MnV-2.25Cr-1Mo(Cr2MQA387-22A199-T22A213-T22A335-P22(10CrMo910)R407E6015-B3(E9015-B3)H08Cr3MoMnA+HJ350(F8P2-B3)ER55-B2MnER90S-B2Cr-MoWVTiB12Cr2MoWVTiB-R347E5515-B3VWBH08Cr2MoWVNbB+HJ25)-ER62-B3WVNbE;-Mn-Mo14MnMoV18MnMoNbA302-A、BJ606J607E6016-D1E6015-D1(E9016-D1)(E9015-D1)H08Mn2MoA+HJ350(SJ101)GB1300-77(F8A6-FG-A4)ER55-B2MnER80S-D2Mn-Ni-Mo13MnNiMoNbA302-C、DJ607NiE6015-G(E9015-G)H08Mn2NiMo+HJ350(SJ101)-(F9P4-EG-G)ER55C1ER80S-Ni1

A533-A、B、CD-1A508-2、3(13MnNiMo54(2)低合金耐熱鋼的焊前預(yù)熱和焊后熱處理預(yù)熱是防止低合金耐熱鋼產(chǎn)生焊接冷裂紋和消除應(yīng)力裂紋的有效措施之一。在大型焊接結(jié)構(gòu)的制造中，對(duì)焊件作局面預(yù)熱可以取得與整體預(yù)熱相近的效果。但是必須保證預(yù)熱區(qū)寬度大于所焊焊件壁厚的4倍，且至少不能小于150mm并要保證焊件內(nèi)外表面均達(dá)到規(guī)定的預(yù)熱溫度。在厚壁焊件的焊接中，必須注意焊前、焊接過程中、焊接結(jié)束時(shí)與焊件預(yù)熱溫度基本保持一致，并將實(shí)測(cè)預(yù)熱溫度作好記錄。世界各國壓力容器、壓力管道法規(guī)對(duì)低合金耐熱鋼規(guī)定的最低預(yù)熱溫度列于表9-3,最低焊后熱處理溫度列于表9-4各國壓力容器制造規(guī)定的最低預(yù)熱溫度表9-3鋼種推薦ASMEBS5500ANSIB31.3BS3351低氫焊條(BS2633)酸性焊條厚溫厚溫厚溫厚溫厚溫享溫度度度度度度度度度度雯度/m//m//m//m//m//m/mCmCmCmCmCmC0.5Mo>80>80>10>80>10152016120121203801Cr-0.510所1015Mo1204Cr-1/22012012120>12150厚度>12150>12200Mo

21/4Cr-1MoCrIMoV>10150>1220012>12150200所有厚度17512>121502004122002CrMoWTiB所侑厚度150Mn-MoMn-Ni-Mo150各國制造法規(guī)要求的最低焊后熱處理溫度（c）表9-4八、、\準(zhǔn)處理溫ANSI31.1ASME皿三BS3351BS5500JIS⑤B8243ISOTC11推薦溫度鋼度

種c05Mo600650650580600?.05Cr-05600620620?.^z^^l^z.1Cr-0.5Mo700?750>595630?670630?676650?706>680600?650640?68011/4Cr-1/2Mo>595630?670630?676650?706>680620?630640?68021/4Cr-1Mo700?750>680680?72。700?75。630?676680?726700>680625?700680?670

7501Cr-Mo-V2Cr-最高蠕變強(qiáng)度為主；②以軟化焊縫區(qū)720760為主；③以提高高溫性能為主;④以提高常溫7501Cr-Mo-V2Cr-最高蠕變強(qiáng)度為主；②以軟化焊縫區(qū)720760為主；③以提高高溫性能為主;④以提高常溫抗拉強(qiáng)度為主；⑤JIS為日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。中合金耐熱鋼的焊接工藝(1)焊接材料中合金鋼焊材的設(shè)計(jì)原則是：在保證接頭與母材相同的高溫蠕變強(qiáng)度和抗氧化性的前提下改善其焊接性，即提高其抗裂性。首先為保證接頭的高溫強(qiáng)度；焊縫金屬必須具有與母材相當(dāng)?shù)你?、鋁含量。表9-5綜合列出焊接中合金耐熱鋼常用的標(biāo)準(zhǔn)型和非標(biāo)準(zhǔn)型焊材的牌號(hào)。中合金鋼耐熱鋼常用焊接材料的牌號(hào)表9-5適用鋼種焊條(焊絲)標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)焊材牌號(hào)5Cr-0.5MoR5075Cr-MoVTiBR571A7Cr-Mo9Cr-MoE1-9MoV-15P707CM-9MCM-9M(T2G)W-CM9M(SAW)9Cr-MoVHCM9512Cr-MoWVE1-11MoVNi-15R807E2-11MoVNiW-15，R817(2)焊前預(yù)熱及焊后熱處理各種中合金耐熱鋼焊前的預(yù)熱溫度可根據(jù)抗裂試驗(yàn)結(jié)果來確定，各國壓力容器和壓力管道法規(guī)對(duì)中合金耐熱鋼規(guī)定的最低預(yù)熱溫度列于表9-6。各種中合

金耐熱鋼焊件焊后熱處理的最佳規(guī)范可通過系列回火試驗(yàn)來確定。世界各國壓力容器和壓力管道制造法規(guī)對(duì)中合金耐熱鋼規(guī)定的焊后熱處理溫度列于表9-7各國法規(guī)對(duì)中合金鋼耐熱規(guī)定的最低預(yù)熱溫度表9-6法規(guī)名稱ASMEBS5500ANSIB31.1BS3351型焊條）推薦溫度鋼種厚度/mm溫度/C厚度/mm溫度/C厚度/mm溫度/C厚度/mm溫度/C厚度/mm溫度/C5Cr-0.5Mo13>13150204所有厚度200所有厚度175所有厚度200>62007Cr-0.5Mo所有厚度204所有厚度200所有厚度175所有厚度200>62509Cr-1M所所所所o9Cr-2Mo有厚度204有厚度200有厚度175有厚度200>6250

12Cr1M所有250?300oV厚400度?500各國制造法規(guī)規(guī)定的中合金耐熱鋼焊后熱處理溫度范圍表9-7鋼種ANSIB31.1BS3351ISOTC11ASME推薦溫度溫度溫度溫度溫度5Cr-0.5Mo705?760710?760670?740>677700?7405CrMoWV'■1760?7809Cr-1Mo705?760710?760>677720?7409Cr-2Mo710?7309Cr-1Mo740?76012Cr-1MoV760?780(3)工藝要點(diǎn)中合金耐熱鋼焊接工藝規(guī)程的具體內(nèi)容與低合金耐熱鋼基本相同。所不同的是，必須明確規(guī)定焊接結(jié)束后焊件在冷卻過程中容許的最低溫度以及焊后熱處理的時(shí)間問隔。這兩個(gè)工藝參數(shù)對(duì)于保證中合金耐熱鋼接頭的致密性和韌性是十分重要的。在焊接工藝評(píng)定中，應(yīng)將這兩個(gè)工藝參數(shù)視作重要參數(shù)。同時(shí)應(yīng)注意焊接工藝評(píng)定試板的條件盡可能與焊接現(xiàn)場(chǎng)施工條件接近。試板的厚度應(yīng)基本上等于產(chǎn)品接頭厚度。試板焊后熱處理的保溫時(shí)間應(yīng)按產(chǎn)品接頭的實(shí)際厚度計(jì)算。評(píng)定試板焊接過程中預(yù)熱溫度和焊后熱處理溫度應(yīng)正確測(cè)定。高合金耐熱鋼的焊接工藝高合金耐熱鋼與低、中合金耐熱鋼相比，具有獨(dú)特的物理性能。眾所周知，對(duì)鋼的焊接性產(chǎn)生重大影響的物理性能有：線膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率和電阻率。與碳鋼相比，奧氏體耐熱鋼的線膨脹系數(shù)較高，熱導(dǎo)率較低，導(dǎo)致焊件變形較為嚴(yán)重，焊接過程中需適當(dāng)加以控制。低的熱導(dǎo)率要求采用較低熱輸入焊接奧氏體耐熱鋼。馬氏體型耐熱鋼的焊接性在很大程度上受淬硬性的影響，防止焊接冷裂紋是最主要的。鐵素體型耐熱鋼焊接時(shí)，由于不發(fā)生同素異型轉(zhuǎn)變而使重結(jié)晶區(qū)晶粒長大，結(jié)果是接頭的韌性降低。奧氏體型耐熱鋼焊接性的主要問題是其對(duì)熱裂紋的敏感性較高，而彌散硬化型耐熱鋼的焊接與彌散過程中的強(qiáng)化機(jī)制有關(guān)。（1）馬氏體耐熱鋼的焊接工藝1）焊接特點(diǎn)當(dāng)馬氏體耐熱鋼的⑴cr在12犯上時(shí)，它在空冷條件下即能淬硬，冷裂的傾向很大，故這類鋼的焊接性很差。為了避免冷裂紋及改善焊接接頭力學(xué)性能，應(yīng)采取預(yù)熱、后熱和焊后立即高溫回火等措施。2）焊前預(yù)熱焊接馬氏體耐熱鋼，特別在使用與母材同成分的焊接材料時(shí)，為防止冷裂，焊前需預(yù)熱。預(yù)熱溫度一般選在200?300C,最好不高于馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度。碳含量是確定預(yù)熱溫度的最主要因素。隨含碳量增高，預(yù)熱溫度應(yīng)適當(dāng)提高。選擇預(yù)熱溫度時(shí)應(yīng)考慮的其它因素還有：材料厚度、填充金屬的種類、焊接方法、拘束度等。當(dāng)碳當(dāng)量⑴c00.1%時(shí)，可不預(yù)熱，或視壁厚預(yù)熱至200C;當(dāng)⑴c為0.1?0.2%時(shí)，預(yù)熱200?260C。在特別苛刻的情況下可采用更高的預(yù)熱溫度，如預(yù)熱至400-450Co當(dāng)⑴c>0.2%時(shí)，需要保持層間溫度。3）焊后回火前的溫度焊件焊后不應(yīng)以焊接溫度直接升溫進(jìn)行回火處理。對(duì)于剛度小的構(gòu)件，可以冷至室溫后再回火。對(duì)于大厚度的結(jié)構(gòu)，特別當(dāng)含碳量較高時(shí)，需采用較復(fù)雜的工藝：焊后冷至100?150C,保溫0.5?1.0h,然后加熱至回火溫度。4）焊后熱處理焊后熱處理包括回火和完全退火。只有為了得到最低硬度，如焊后需機(jī)械加工時(shí)，才采用完全退火。退火溫度為830?880C,彳^溫2h后爐冷至595C,然后空冷。這時(shí)形成的粗大碳化物需要較長時(shí)間的固溶才能溶解。高銘馬氏體耐熱鋼一般在淬火+回火的調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接，焊后經(jīng)高溫回火處理，使焊接接頭具有良好的力學(xué)性能。如果在退火狀態(tài)下焊接，焊后仍會(huì)出現(xiàn)不均勻的馬氏體組織，整個(gè)焊件還需經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，使接頭具有均勻的性能?；鼗饻囟炔粦?yīng)在475?550C,在這個(gè)溫度回火的鋼韌性很低。馬氏體耐熱鋼焊態(tài)的組織一般為馬氏體，有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些中溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物貝氏體組織。當(dāng)有貝氏體存在時(shí)，回火的保溫時(shí)間必須延長，因?yàn)樨愂象w組織比馬氏體組織穩(wěn)定，難于分解，只有延長回火的保溫時(shí)間，才能保證貝氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗鹚魇象w組織。5）馬氏體耐熱鋼的焊接方法常用的焊接方法有焊條電弧焊、氣體保護(hù)電弧焊、電阻焊等。焊條電弧焊是最常用的焊接方法。采用與母材金屬同成分焊條焊接時(shí)，需預(yù)熱及焊后熱處理。主要用低氫型焊條，如E1-13-XX,E0-13-5MOXX型以及相當(dāng)于E1-13-XX,加含Ni量0.6?1.2%的焊條。焊前焊條要經(jīng)過高達(dá)350?400c的高溫烘烤，以便徹底除去水分，減少擴(kuò)散氫含量和降低冷裂紋敏感性。用小的熱輸入，防止過熱。也常用Cr19Ni10、Cr25Ni13、Cr26Ni21型奧氏體焊條焊接馬氏體耐熱鋼。含合金元素高的焊條，焊接接頭塑性較好。用奧氏體焊條焊接的接頭，一般在焊后狀態(tài)使用。視焊件厚度，焊前可用不預(yù)熱或僅作低溫預(yù)熱。鴇極量弧焊用于薄壁件焊接，氮弧焊時(shí)冷裂傾向較小，薄件可不預(yù)熱，厚件預(yù)熱120?200C,時(shí)后仍需高溫回火。CO焊接時(shí)，焊接接頭含氫量低，冷裂傾向比焊條電弧焊小，可用較低的預(yù)熱溫度。（2）鐵素體耐熱鋼的焊接工藝1）鐵素體耐熱鋼焊接特點(diǎn)采用普通方法生產(chǎn)的高銘鐵素體耐熱鋼含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)約0.1%的碳以及少量的氮,如1Cr17、1Cr17Ti、1Cr17Mo2Ti、1Cr25Ti、1Cr28等，對(duì)熱作用敏感，焊接接頭塑性和韌性較低，焊接大剛度接頭時(shí)還會(huì)產(chǎn)生裂紋，焊接性較差。焊接高銘鐵素體耐熱鋼時(shí)應(yīng)注意的主要問題是焊接接頭脆性問題。這類鋼很容易在400?600c范圍內(nèi)長期加熱，并緩慢冷卻時(shí)出現(xiàn)475c脆性。含銘量越高，脆化越嚴(yán)重。這類鋼在500?900c范圍內(nèi)長期加熱時(shí)，易產(chǎn)生①相析出脆化。它可直接從鐵素體6相產(chǎn)生，也可從奧氏體丫相轉(zhuǎn)變形成。鐵素體組織有利于6相的形成，因?yàn)殍F素體富銘且易于銘的擴(kuò)散，凡是鐵素體形成元素都能促進(jìn)①相形成。這類耐熱鋼加熱到950c以上時(shí)，則晶粒急劇長大，并且不能用處理的方法重新細(xì)化晶粒，晶粒粗化的結(jié)果使鋼材脆化，常溫下的沖擊韌度很低，特別是含銘量高的鐵素體（如Cr25等）更為突出。如果加上焊件的拘束度，非常容易在室溫時(shí)產(chǎn)生裂紋。歸納起來，鐵素體耐熱鋼焊接的主要問題是，焊接熱影響區(qū)的脆化（包括熔合區(qū)附近熱影響區(qū)的晶粒長大而引起的韌性下降，475c脆性、6相析出脆化）、裂紋傾向較大以及室溫時(shí)韌性較低等。2）鐵素體耐熱鋼的焊接方法普通高銘鐵素體耐熱鋼可采用焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊、埋弧焊、等離子弧焊、電子束焊等熔焊方法。在采用同質(zhì)焊接材料,特別在拘束度大時(shí)，很易產(chǎn)生裂紋。為防止產(chǎn)生裂紋，改善接頭塑性，以焊條電弧為例，可以采用下列工藝措施：a.預(yù)熱100?150c左右，使材料在韌性較高的狀態(tài)下焊接。對(duì)含銘量較高的鐵素體鋼，預(yù)熱溫度相應(yīng)要高些，有時(shí)甚至達(dá)到200?300c。b.根據(jù)對(duì)接焊接接頭性能的不同要求，可以選用與母材相近的鐵素體銘鋼焊條，也可選用奧氏體鋼焊條，常用的鐵素體耐熱鋼焊條見表9-8。鐵素體耐熱鋼用的焊條9-8鋼號(hào)對(duì)接頭性預(yù)熱及熱處理ZJ、Cr17Cr17Ti能的要求耐硝酸耐熱開十\7-Cr3021—1AlACr17預(yù)熱120?200c750?800c回火Cr17Cr17TiCr17Mo2Ti提高焊縫塑性A20718?1Mo2不預(yù)熱，焊后不熱處理Cr25TiH反氧化t^A3G725?小預(yù)熱760?Cr28Cr28Ti提高焊縫塑性A402A41225?2025?不預(yù)熱，焊后K士上Ak工用200Mo2/1、c.焊接時(shí)盡可能減少焊接接頭在高溫下的停留時(shí)間，應(yīng)采用小的焊接熱輸入，高的焊接速度盡量減少焊條的橫向擺動(dòng)，以窄焊道進(jìn)行焊接，控制層間溫度,前一道焊縫冷卻到預(yù)熱溫度后才允許焊接下一道焊縫，以防止焊接接頭過熱。多層焊時(shí)控制層間溫度應(yīng)高于150C,以減少高溫脆化和475c脆性。d.鐵素體耐熱鋼的焊接接頭經(jīng)受不起嚴(yán)重撞擊，因此必須注意吊運(yùn)和安放。e.為了使焊接頭的組織均勻化，從而提高其塑性和韌性，焊后應(yīng)進(jìn)行750?800c退火處理。退火后應(yīng)快冷，防止出現(xiàn)6相及475c脆性，以得到均勻的鐵素體組織。(3)奧氏體耐熱鋼的焊接工藝奧氏體耐熱鋼具有較好的焊接性，可以采用所有的熔焊方法焊接。在擬定奧氏體耐熱鋼焊接工藝時(shí)應(yīng)考慮其特殊的物理性能，即低的熱導(dǎo)率、高電阻率、高的線膨脹系數(shù)以及高度致密的表面保護(hù)膜等。止匕外，奧氏體耐熱鋼含有大量對(duì)氧親和力較高的元素，因此應(yīng)采用保護(hù)弧焊方法，必須利用焊劑、焊條藥皮和惰性保護(hù)氣體對(duì)焊接熔池和高溫區(qū)作良好的保護(hù)，以使影響熱強(qiáng)性能的基本合金元素保持在所要求的范圍內(nèi)，由于奧氏體鋼、特別是純奧氏體鋼對(duì)焊接熱裂紋的敏感性較高，故應(yīng)嚴(yán)格控制焊材中的碳、硫、磷等有害雜質(zhì)含量。奧氏體耐熱鋼焊接填充材料的選擇原則是，在無裂紋的前提下保證焊縫金屬的熱強(qiáng)性與母材金屬基本相等。這就要求其合金成分大致與母材金屬成分匹配。同時(shí)應(yīng)考慮焊縫金屬內(nèi)鐵素體含量的控制。對(duì)于長期在高溫下運(yùn)行的奧氏體鋼焊件,焊縫金屬內(nèi)的鐵素體的體積分?jǐn)?shù)不應(yīng)超過5%在銘和鍥的體積分?jǐn)?shù)均大于20%勺高銘鍥耐熱鋼中，為獲得抗裂性高的純奧氏體組織，可選用鉆的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%-8%勺焊接填充材料。表9-9列出我國常用奧氏體耐熱鋼焊條和焊絲牌號(hào)及其相配的母材鋼號(hào)，奧氏體耐熱鋼焊接時(shí)，為減少焊接收縮變形，在坡

口設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量縮小焊縫的截面，采用V坡口時(shí)，坡口角度不應(yīng)大于60°。當(dāng)焊件板厚大于20mm寸，應(yīng)盡量采用U形坡口。奧氏體耐熱鋼用焊條和焊絲表9-9鋼號(hào)焊條號(hào)埋弧焊焊絲氣體保護(hù)焊焊絲標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)牌號(hào)0Cr18Ni9E0-19-10-16A101,A102H0Cr19Ni9H0Cr19Ni91Cr18Ni9Ti一A112,A132H1Cr19Ni10NbH0Cr19Ni9Ti0Cr18Ni11Ti0Cr18Ni11TbE0-19-10-Nb-16E0-19-10-Nb-15A132A137H1Cr19Ni10NbH0Cr19Ni9TiH1Cr19Ni10Nb0Cr18Ni13Si4E018-12-Mo2-16E018-12-Mo2-V-16A201A202A232H0Cr19Ni11Mo3H0Cr19Ni11Mo3Cr20Ni14i2E1-23-13Mo2-16A321H1Cr25Ni13H1Cr25Ni13Cr23Ni13E1-23-13-16A302H1Cr25Ni13H1Cr25Ni130Cr25Ni20E2-26-21-16E2-26-21Mo2-16A402A412H1Cr25Ni20H1Cr25Ni200Cr17Ni12Mo2E0-18-12Mo2-16A201A202H0Cr19Ni11Mo3H0Cr19Ni11Mo30Cr19Ni13Mo3E0-19-13-Mo3-16A242H0Cr25Ni13Mo3H0Cr25Ni13Mo3焊齊ijHJ260SJ601氣體的體積分?jǐn)?shù)/%Ar,,Ar+O1%Ar+CO12%r3%1）焊條電弧焊工藝奧氏體耐熱鋼焊條電弧焊時(shí)，由于其電阻率較高，焊條夾持端易于受電阻熱的作用而提前發(fā)紅，故應(yīng)選擇合適的焊接電流，或選用耐發(fā)紅的奧氏體鋼焊條。奧氏體耐熱鋼焊條電弧焊應(yīng)采用窄焊道技術(shù)，以加快焊道的冷卻速度，焊道寬度不應(yīng)超過焊條芯直徑的4倍，多層焊縫每層焊道的厚度不應(yīng)大于3mm由于銘鍥奧氏體鋼的熔點(diǎn)較低，焊縫熔深很淺，因此，坡口側(cè)壁和焊道層間的精渣對(duì)于防止火渣是十分重要的。為便于清渣，要求焊道表面光滑并向坡口側(cè)壁圓滑過渡，為此，最好選用工藝性能良好的鈦鈣型藥皮焊條。為防止焊縫中氣孔的形成，奧氏體鋼藥皮焊條在使用前應(yīng)適當(dāng)烘干。待焊坡口表面應(yīng)仔細(xì)清理。2）熔化極惰性氣體保護(hù)焊工藝奧氏體鋼的熔化極惰性氣體保護(hù)焊與焊條電弧焊相比，具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于厚20mn^下的奧氏體耐熱鋼應(yīng)優(yōu)先采用自動(dòng)或手工（半自動(dòng)）熔化極惰性氣體保護(hù)焊，當(dāng)采用這種方法焊接時(shí)，由于氮弧的熱量比CO電弧高得多，需注意加強(qiáng)焊槍噴嘴的冷卻。手工(半自動(dòng))焊適用的焊絲直徑為①0.6?1.6m項(xiàng)自動(dòng)焊適用的焊絲直徑為①2.0?3.0mm焊接電源可使用平特性的直流電源或直流脈沖電源。通常焊絲接正極，即直流反極性。保護(hù)氣體可使用純量，Ar+O2或Ar+CO昆合氣體，純氮或He+Ar+C密混合氣體。在Ar氣中加體積分?jǐn)?shù)為1%^JO,或體積分?jǐn)?shù)為2嗆3%勺CO并使保護(hù)氣體具有微弱的氧化性，但可在很大程度上減小熔滴的表面張力，易于實(shí)現(xiàn)噴射過渡，提高電弧的穩(wěn)定性，改善熔化金屬的潤濕性和焊縫的成形。奧氏體耐熱鋼熔化極氣體保護(hù)焊時(shí)，可選擇比碳鋼焊時(shí)較低的電流和電壓。在Ar+CO保護(hù)氣體下，采用直徑①1.2?2.0mm的焊絲，噴射過渡的電流范圍為180?380A,電弧電壓相應(yīng)為25?33V。噴射過渡電弧可焊接的最小厚度為3mm適用的厚度范圍為6?25mm短路過渡焊接則采用直徑①0.8?①1.2mm的焊絲，相應(yīng)的焊接電流范圍為50?225A電弧電壓范圍為17?24V。由于焊接熱輸入量低，宜于焊接厚3mmz下薄板。表9-10列出奧氏體耐熱鋼熔化極氣體焊典型的焊接工藝參數(shù)。奧氏體耐熱鋼熔化極氣體焊典型焊接參數(shù)表9-10板厚(mnr)熔滴形式接頭和坡口形式焊絲直徑(mm)焊接電流(A電弧電壓焊速(mmmin)焊道數(shù)2003.26.49.512.71925噴射I形坡口（帶襯墊）60°V形，1.6mrmM60°V形，1.6mm4M60°V形，1.6mm4M1.61.61.62.42.42.4250?300275?325300?350350?375350?37525?2827?2928?3231?3231?3331?335003805001501401202501223?45?67?8角接或搭接1.61.62.02.02.53.2I形對(duì)接85859090105125212222222323450500350300380400短路角接或搭接I形坡口對(duì)接角接或搭接角接或搭0.81接3）鴇極惰性氣體保護(hù)焊奧氏體耐熱鋼的鴇極惰性氣體保護(hù)焊，按對(duì)焊縫質(zhì)量要求的不同，可采用氮、氮或其混合氣體。單層焊或根部焊道焊接時(shí)，焊縫背面應(yīng)通相同的氣體保護(hù)或特制的成形氣體。焊接電源通常采用恒定的直流電，正極焊接，也可采用頻率范圍為0.5?20Hz的低頻脈沖直流電。在焊接奧氏體鋼時(shí)，推薦采用高頻引弧或電容放電引弧技術(shù)，避免接觸引弧，以防止焊縫金屬的滲鴇。填充焊絲可以采用與熔化極氣體保護(hù)焊相同成分的焊絲或⑴si為0.3?0.5%,其它合金成分與母材相同的焊絲。手工氮弧焊時(shí)，適用的焊絲直徑為1.6?2.5mm自動(dòng)氮弧時(shí)填充絲直徑為0.8?1.2mm為獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭，焊材表面和焊接區(qū)的清理是十分重要的。焊材和坡口表面的油污一般用丙酮等溶劑消除。污染嚴(yán)重的焊件需浸泡在乳液溶劑中清理，然后再在氯化溶液中蒸汽脫脂，如氧化皮較厚，則可用砂輪打磨、噴丸處理等機(jī)械方法清理。4）埋弧焊埋弧焊通常用于厚5mmz上的奧氏體熱鋼。埋弧焊的特點(diǎn)是熱輸入量高，熔池尺寸較大，冷卻和凝固速度較慢。這些因素對(duì)奧氏體耐熱鋼均產(chǎn)生不利的影響，加劇了合金元素的偏析，促使形成粗大的初次結(jié)晶，導(dǎo)致焊縫金屬和近縫區(qū)熱裂敏感性的提高。為提高抗裂性，應(yīng)選用硅、硫、磷含量低，鈕含

量高的焊絲，為減少從焊劑向焊縫金屬增硅，應(yīng)選用中性或堿性焊劑。奧氏體鋼埋弧焊時(shí)，因其電阻較高，應(yīng)選擇比碳鋼焊接時(shí)低20%勺焊接電流。同理，應(yīng)按要求調(diào)整焊絲伸出長度。伸出長度過大，或焊嘴接觸不良，都會(huì)造成焊絲熔化速度不均和焊縫成形不佳。埋弧焊時(shí)母材白稀釋率可在10%-75%￡圍內(nèi)變化。為控制焊縫金屬的成分,應(yīng)選擇合理的坡口形狀和尺寸以及恰當(dāng)?shù)囊?guī)范參數(shù)，以使母材的稀釋率限制在40%；下。奧氏體耐熱鋼埋弧焊時(shí)限制焊縫金屬的冷卻速度，對(duì)于控制鐵素體含量十分重要。為此要嚴(yán)格控制層間溫度，最好不超過150C,對(duì)于一些特殊要求的焊件還應(yīng)采取加速冷卻措施。另一種辦法是采用細(xì)焊絲和小電流，各種規(guī)格的奧氏體鋼焊絲適用的電流范圍列于表9-11。奧氏體鋼埋弧焊時(shí)，焊絲直徑與焊接電流的關(guān)系表9-11焊絲直徑2.53.24.05.0表9-11焊絲直徑2.53.24.05.06.08.0適用mmt范140?220?340?400?550?700圍（A）500600700800900圍（A）50060070080090010005）焊后熱處理對(duì)奧氏體耐熱鋼焊件，當(dāng)壁厚超過20mm寸，有時(shí)應(yīng)考慮作適當(dāng)?shù)暮负鬅崽幚?。奧氏體耐熱鋼接頭焊后熱處理的目的可歸結(jié)為：a.消除焊接殘余應(yīng)力，提高結(jié)構(gòu)尺寸的穩(wěn)定；b.提高接頭的蠕變強(qiáng)度；c.消除不合適的熱加工所形成的6相。奧氏體鋼接頭的焊后熱處理，按處理的溫度，可分為低溫、中溫和高溫焊后熱處理。加熱溫度在500c以下的低溫?zé)崽幚韺?duì)接頭的力學(xué)性能不會(huì)發(fā)生重大的影響。其作用主要是降低殘余應(yīng)力峰值，提高結(jié)構(gòu)尺寸的穩(wěn)定性。加熱溫度在550?800c之間的中溫?zé)崽幚碇饕窍龏W氏體耐熱鋼接頭中的殘應(yīng)力，以提高其抗應(yīng)力腐蝕的能力。但在這一溫度區(qū)問，會(huì)大量析出6相和碳化物，從而顯著地降低接頭的韌性。因此，對(duì)于碳含量較高或鐵素體含量較多的奧氏體鋼焊縫應(yīng)盡量避免采用中溫?zé)崽幚?。?duì)于某些超低碳銘鍥鋼奧氏體耐熱鋼，800?850c的中溫?zé)崽幚砜商岣呓宇^的蠕變強(qiáng)度和塑性。加熱溫度在900C以上的高溫?zé)崽幚砜扇芙夂缚p金屬或熱影響區(qū)內(nèi)形成的碳化物和6相，以恢復(fù)接頭由于不利的熱加工而喪失的力學(xué)性能，為獲得全奧氏體組織可作固溶處理，其溫度可在954?1120c溫度范圍內(nèi)。低溫鋼焊接低溫用鋼的性能低溫用鋼主要用于低溫下工作的容器、管道和結(jié)構(gòu)，低溫用鋼可分為無鍥和含鍥兩大類。對(duì)低溫用鋼的主要性能要求是保證在使用溫度下具有足夠的韌性及抵抗脆性破壞的能力。低溫用鋼一般是通過合金元素的固溶強(qiáng)化、細(xì)化晶粒，并通過正火、回火處理細(xì)化晶粒、均化組織，而獲得良好的低溫韌性。在低溫用鋼中常加入V、Al、NbTi、及RE等合金元素，如我國的低溫壓力容器用鋼09MnTiCuEDR09Mn2VDR06MnNbDR06AlNbCuN等。焊接工藝低溫用鋼由于含碳量低，其淬硬傾向和冷裂傾向小，低溫用鋼具有良好的焊接性。關(guān)鍵是保證焊縫和粗晶區(qū)的低溫韌性。為避免焊縫金屬及近縫區(qū)形成粗晶組織而降低低溫韌性，要求采用小的焊接線能量。焊接電流不宜過大，宜用快速多道焊以減輕焊道過熱，并通過多層焊的重?zé)嶙饔眉?xì)化晶粒，多道焊時(shí)要控制層問溫度，如焊接06MnNbD低溫用鋼時(shí)，層問溫度不大于300C,埋弧自動(dòng)焊時(shí)，焊接線能量應(yīng)控制在28?45KJ/cm。焊接低溫用鋼的焊條如表9-12所示，次I接-40c級(jí)16Mn低溫用鋼可采用E5015-G或E5016G高韌性焊條。低溫鋼焊條表9-12條號(hào)焊牌條號(hào)焊型焊縫金屬合金系統(tǒng)主要用途W(wǎng)707低碳Mn-Si-Cu系焊接-70°C工作的09Mn2汲09MnTiCuR鋼W707NiE5515-Ci低碳Mn-Si-Ni系焊接-70c工作的低溫鋼及2.5%Ni鋼W907NiE5515-C2低碳Mn-Si-Ni系焊接-90°C工作的3.5%Ni鋼W107Ni低碳Mn-Si-Ni-Mo-Cu系焊接-100c工作的06MnNb、06AlNbCuN及3.5%Ni鋼注：1、焊條牌號(hào)前加“W,表示低溫用鋼焊條。2、焊條牌號(hào)第一、第二位數(shù)字，

表示低溫用鋼焊條的工作溫度等級(jí)，如W707的低溫溫度等級(jí)為-70C。3、表中焊條為低氫鈉型藥皮，采用直流電源。埋弧自動(dòng)焊時(shí)，可用中性熔煉焊劑配合Mn-Mo焊絲或堿性熔煉焊劑配合含Ni焊絲；也可采用C-Mn鋼焊絲配合堿性非溶煉焊劑，由焊劑向焊縫滲入微量Ti、B合金元素，以保證焊縫金屬獲得良好的低溫韌性。焊接低溫用鋼產(chǎn)品，應(yīng)注意避免焊接缺陷（如弧坑、未焊透及焊縫成形不良等），并應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)缺陷，否則低溫時(shí)因鋼材對(duì)缺陷和應(yīng)力集中的敏感性大，而增大產(chǎn)品的低溫脆性破壞傾向。焊后消除應(yīng)力處理可以降低合金低溫用鋼焊接產(chǎn)品的脆斷傾向。異種鋼焊接異種鋼焊接結(jié)構(gòu)所用的材料在化工、電站、航空、礦山機(jī)械等行業(yè)中異種鋼焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)用較多，這些結(jié)構(gòu)中所用的材料歸納起來不外乎是珠光體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、馬氏體鋼鐵素體鋼等幾種類型。常用于異種鋼焊接結(jié)構(gòu)的材料可參閱表9-13。常用于異種鋼焊接結(jié)構(gòu)的材料表9-13組織彳氐碳專岡：A0、A1、A2、A3、A4、B0、B1、網(wǎng)何雙儲(chǔ)4金B(yǎng)J2、BJ3BBJ415Mn、100Mlr5、珠光

體鋼Tn30Mn^09Mn2M15M2nAK8MnSAK27CrA208r珠光

體鋼Tn30Mn^09Mn2M15M2nAK8MnSAK27CrA208r、、IV高強(qiáng)度中碳鋼及低合金鋼:35、40、45、50、射40Ml5c5MMn、40CrM5QC35CTMo2、銘車目銳（鴇）耐熱鋼：20Cr3MoWVA、鐵素

體高銘不銹鋼：銘車目銳（鴇）耐熱鋼：20Cr3MoWVA、鐵素

體高銘不銹鋼：0Cr13、Cr14、高銘耐酸耐熱鋼:DC1Cr13、2Cr13、Cr17、Cr17Ti、Cr25、..a奧氏體及奧氏體一XIxn奧氏體耐熱鋼：00奧氏體及奧氏體一XIxn奧氏體耐熱鋼：00Cr18Ni10、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9——2Cr18Ni9——0Cr18Ni9Ti、奧氏體耐熱鋼：0Cr23Ni18、Cr18Ni18、電23N13臬的0c20懊螂闞和電20^奧閾2鎂銅體3coM俏雖鯽槽部自0昨9國格阱、①為蘇聯(lián)鋼號(hào)②為聯(lián)邦德國鋼號(hào)③為美國鋼號(hào)異種鋼焊接的工藝原則異種鋼焊縫與母體的化學(xué)成分、金相組織、物理性能及力學(xué)性能都有較大的差別，焊接時(shí)必須采取一定的特殊工藝措施才能獲得滿意的焊接接頭?？紤]異種鋼焊接工藝時(shí)必須根據(jù)這些特定的條件來確定焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)以及其他的措施。(1)焊接方法的選擇大部分的焊接方法都可以用于異種鋼的焊接，只是在工藝參數(shù)及措施方面需適當(dāng)考慮異種鋼的特點(diǎn)。在選擇焊接方法時(shí)，既要保證滿足異種鋼焊接的質(zhì)量要求，又要盡可能考慮效率和經(jīng)濟(jì)性。在一般生產(chǎn)條件下手工電弧焊使用最為方便，因?yàn)楹笚l的種類很多，便于選擇，適應(yīng)性強(qiáng)，可以根據(jù)不同的異種鋼組合確定適用的焊條。異種鋼直縫或環(huán)縫拼接的構(gòu)件，批量較大時(shí)可以采用機(jī)械化的鴇極或熔化極氣體保護(hù)焊方法，這樣生產(chǎn)效率高，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。埋弧自動(dòng)焊具有同樣的優(yōu)越性，而且勞動(dòng)條件更好一些。摩擦焊、電阻對(duì)焊、閃光焊等壓焊方法也都適用于異種鋼焊，他們不需要填空金屬，生產(chǎn)效率高，成本低，尤其適合于大批量的流水作業(yè)。釬焊、擴(kuò)散焊等也可以用于異種鋼焊接，不過應(yīng)用不是很多，主要用于熔焊不能滿足要求的場(chǎng)合。(2)焊接材料的選擇1)在焊接接頭不產(chǎn)生裂紋等缺陷的前提下，如果不可能兼顧焊縫金屬的強(qiáng)度和塑性，則選用塑性較好的焊接材料。2)異種鋼焊接材料的焊縫金屬性能只需符合兩種母體中的一種即認(rèn)為滿足技術(shù)要求。3)焊接材料應(yīng)具有良好的工藝性能，焊縫成形美觀。4)焊接材料應(yīng)經(jīng)濟(jì)、易得。(3)坡口角度異種鋼焊接時(shí)確定坡口角度的主要依據(jù)除母材厚度以外，還有母材在焊縫金屬中的熔合比。一般說來，坡口角度越大，熔合比越小。反之，坡口角度越小，熔合比越大。異種鋼多層焊時(shí)，確定坡口角度要考慮多種因素的綜合影響，但原則上則是希望熔合比越小越好，因?yàn)檫@樣能使焊縫金屬的化學(xué)成分和性能比較穩(wěn)定，波動(dòng)較小。(4)焊接規(guī)范參數(shù)焊接規(guī)范對(duì)熔合比有直接影響，焊接線能量越大，母材熔入焊縫越多。焊接線能量以取決于焊接電流、電弧電壓和焊接速度等規(guī)范參數(shù)。當(dāng)然，焊接方法不同時(shí)，熔合比的范圍也不同。(5)預(yù)熱及焊后熱處理1)預(yù)熱異種鋼焊接時(shí)，預(yù)熱溫度主要根據(jù)母材的淬火裂紋傾向大小和焊縫金屬的合金化程度來確定。2)焊后熱處理對(duì)焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊后熱處理的目的是改善接頭的組織和性能，消除部分焊接殘余應(yīng)力與促使焊縫金屬中的氫氣逸出。不同珠光體鋼的焊接表9-13中I?VI雖都屬珠光體鋼，但化學(xué)成分卻有很大差別它們種類很多，應(yīng)用范圍很廣，它們中有很大一部分屬于淬火鋼，焊接時(shí)近縫區(qū)易產(chǎn)生裂紋。目前用來焊接淬火鋼的兩種方法，即珠光體焊條加預(yù)熱及奧氏體焊條不預(yù)熱，都能滿足上述條件。但這兩種方法并不能解決所有淬火鋼，特別是在現(xiàn)代焊接生產(chǎn)過程中的某些淬火鋼的焊接問題。因?yàn)榭赡茉谥楣怏w焊縫中出現(xiàn)裂紋，而奧氏體焊縫又存在屈服強(qiáng)度不高的問題。碳鋼和普通低合金鋼的金相組織都是珠光體，但是當(dāng)含碳量不同或含合金成分的種類不同時(shí)，焊接性能也有較大的差異，所以不同珠光體鋼雖然都具有珠光體組織，卻仍然存在異種鋼焊接的問題。(1)預(yù)熱及焊后熱處理低碳鋼塑性、韌性都很好，沒有淬硬脆化的傾向，對(duì)焊接線能量不敏感，因此焊接性極好，通常都不需要預(yù)熱。當(dāng)工件很厚(如30mmz上)或環(huán)境溫度很低(如0c以下)時(shí)，才需適當(dāng)預(yù)熱至150c左右。中碳鋼的淬硬傾向比較大些，經(jīng)過焊接熱循環(huán)的作用就可能在焊接接頭內(nèi)產(chǎn)生冷裂紋，所以一般應(yīng)采取預(yù)熱措施，預(yù)熱溫度可在100?200c范圍。高碳鋼的淬硬、冷裂傾向都很大，焊接時(shí)需要預(yù)熱至較高的溫度，一般都在250?350c以上，工件比較厚且剛度比較大時(shí)，還必須考慮焊后保溫緩冷等措施。低合金鋼焊接時(shí)的預(yù)熱溫度可以從化學(xué)成分、裂紋敏感指數(shù)、板厚和拘束等條件來確定。裂紋敏感指數(shù)PC和Pw是目前應(yīng)用較多的冷裂紋判據(jù)，它以抗強(qiáng)度為500?1000MRc的鋼種采用斜Y坡口裂紋敏感性與化學(xué)成分、擴(kuò)散氫含量、板厚（或拘束度）的關(guān)系，建立了下列關(guān)系式：Pc=Pcm+[H]/60+h/600Pw=Pcm+[H]/60+R/40000Pcm=c+si/30+Mn+Cu+Cr/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B（%）式中：Pcm-合金元素的裂紋敏感系數(shù)（％）;[H]—日本JIS甘油法（與GB3965-83測(cè)氫方法等效）測(cè)定的擴(kuò)散氫含量（ml/100g）h一板厚（mm；R—拘束度（N/mm.mmi這幾個(gè)關(guān)系式的適用范圍：C=0.07?0.22%,Si<0.60%）,Mn=0.40?1.40%,Cu00.50%,Ni01.20%,Cr<1.20%,Mo<0.70%,V<0.12%,Ti<0.05%,Nb<0.04%,B<0.005%,[H]=1.0?5.0ml/100g,h=19?50mn^能量E=17?30kJ/cm,試樣坡口斜Y型。利用Pc或Pw作為冷裂判據(jù)的條件為：當(dāng)Pc（PW）<Pcr（Pcr為某鋼種產(chǎn)生冷裂的敏感指數(shù)）時(shí)將不產(chǎn)生裂紋。為防止產(chǎn)生冷裂紋所需的預(yù)熱溫度To為：To=1440PC-392C（2）焊接材料的選擇不同珠光體鋼焊接時(shí)，焊接材料應(yīng)保證焊縫金屬能達(dá)到與強(qiáng)度較低的母材等強(qiáng)，如果產(chǎn)品不允許進(jìn)行預(yù)熱和焊后的熱處理時(shí)，可以采用奧氏體鋼的焊縫，奧氏體鋼焊縫的塑性、韌性很好，并且排除了擴(kuò)散氫的來源，可以有效地防止產(chǎn)生冷裂紋，同時(shí)焊縫金屬的力學(xué)性能也都可以滿足要求。不同珠光體鋼焊接時(shí)可參考表9-14選擇焊接材料，確定預(yù)熱及回火溫度。不同珠光體鋼焊接時(shí)的焊接材料及預(yù)熱和回火溫度表9-14母材焊接材料預(yù)熱回火溫備注

組合焊條焊絲溫度(C)度(C)I+J427H08A100?600?nH08MnA200650i+mJ426J427H08A150?250640?660i+IVJ426J427H08A200?250600?650艮用立可處理A402A407H1Cr21Ni10Mn6不預(yù)熱不回火焊后不能熱處理時(shí)選用i+VJ427R207R407—200?250640?670艮用立可處I+VIJ427R207—200?250640?670艮同立可處an+mJ506J507H08Mn2SiA150?,250640?660

A507——不預(yù)熱不回IV+A7TJ707—200?250640?670焊后］執(zhí)八、、理VIA507—不預(yù)熱不回火V+VI不同珠R207R407—200?250640?670艮2后執(zhí)八、、理光A507一—--'--熱處理的目的主要是口攵善者組2m箕或減小焊接殘余應(yīng)力。促使擴(kuò)散氫逸出以防止產(chǎn)生冷裂紋，回火溫度可按強(qiáng)度較低IV+J707200?640?焊后立250670IV+J707200?640?焊后立250670即熱處的母材選擇，以免使母材強(qiáng)度降低過多。具體回火溫度可參考表9-14。不同馬氏體-鐵素體鋼的焊接表9-13中的叩、Vffl和IX的馬氏體-鐵素體鋼含銘量較高。它們的焊接特點(diǎn)是：在熱影響區(qū)形成低塑性組織（馬氏體鋼）或晶粒過分長大而使沖擊韌性嚴(yán)重降低（鐵素體鋼）。因此必須采取措施防止近縫區(qū)產(chǎn)生裂紋或沖擊韌性降低。不同馬氏體-鐵素體鋼焊接時(shí)的焊接材料及預(yù)熱、回火溫度見表9-15不同馬氏體-鐵素體鋼焊接材料及預(yù)熱、回火溫度9-15母材組焊接材料預(yù)熱溫度回火溫度備注vn氧H1Cr13.200-300700-740H1Cr25Ni1不預(yù)熱不回火vn+ixG237350?400700?740焊后保溫RA377不預(yù)熱1~~4—1jIZ緩冷后立、上1火W+IXG307,350?400700?740焊后保溫咫372不預(yù)熱卜）工火緩冷后立珠光體鋼與鐵素體鋼的焊接珠光體鋼與鐵素體鋼進(jìn)行異種鋼焊接時(shí)，通常既可能選用珠光體焊條又可能選用鐵素體焊條。但當(dāng)珠光體鋼與Cr12磯的熱強(qiáng)鋼焊接時(shí)，如果采用珠光體焊條就容易在熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋，而采用R817鐵素體焊條就能基本上防止這類裂紋。由于電弧的強(qiáng)烈攪拌作用，珠光體與鐵素體鋼的過渡層在焊后冷卻中可能產(chǎn)生淬硬的馬氏體組織。所以，這類異種鋼焊接時(shí)不僅需要預(yù)熱，而且需要焊后緩冷或及時(shí)回火處理。珠光體鋼與鐵素體鋼焊接時(shí)的焊接材料及預(yù)熱，回火溫度見表9-16。珠光體鋼與鐵素體鋼焊接時(shí)的焊接材料及預(yù)熱、回火溫度表9-16

母材組A焊條預(yù)熱溫度回火溫度備注臺(tái)—I+vnG207200-300650。80焊后立即回A302,不預(yù)熱不回火I+WG307200?300650?680焊后立艮」旦A302,不預(yù)熱回火n+vnG207200?300650?680焊后立即回A302,不預(yù)熱不回火n+皿A302.不預(yù)熱不回火m+vnA507不預(yù)熱不回火m+vniA507不預(yù)熱不回火工件在浸蝕性介質(zhì)中工A207不預(yù)熱回火iv+vnR202.200?300620?650建揩裝艮A5”IV+W7A302.不預(yù)熱八回火v+vn7R307200?300680?700焊后”IJ旦「v+wA302,不預(yù)熱八旦火V+IXR817,350?400720?750焊后保溫緩vr+vn掇77350?400720^750h旦VT+WA302,小他熱/、口火VT+TXR817.350?400720?750焊后、、/1j口9.5.6不同奧氏體鋼的焊接不同奧氏體鋼焊接時(shí)需考慮各種奧氏體鋼本身的焊接性特點(diǎn)而采取相應(yīng)的工藝措施。例如要注意防止熱裂紋、晶間腐蝕、①相析出脆化等問題，控制焊縫金屬含碳量，限制焊接線能量及高溫停留時(shí)間，添加穩(wěn)定化元素、采用雙相組織焊縫，進(jìn)行固溶處理或穩(wěn)定化熱處理等。奧氏體焊縫的性能與其化學(xué)成分的關(guān)系十分密切，所以必須盡量保持焊接工藝參數(shù)的穩(wěn)定，從而使熔合比穩(wěn)定,保證焊縫金屬的化學(xué)成分穩(wěn)定。無論采用何種奧氏體鋼焊縫，都必須嚴(yán)格控制

有害雜質(zhì)P、S的含量，因?yàn)檫@些雜質(zhì)會(huì)引起嚴(yán)重的熱裂紋傾向。幾乎所有的焊接方法都可用于奧氏體鋼的焊接，其中包括手工電弧焊、鴇極氮弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊、埋弧自動(dòng)焊、電渣焊、電阻焊、閃光焊、摩擦焊、電子束焊等。但手工電弧焊仍是應(yīng)用較多的方法。異種奧氏體鋼接用的焊條及其焊后熱處理方方式見表9-170有害雜質(zhì)P、S的含量，因?yàn)檫@些雜質(zhì)會(huì)引起嚴(yán)重的熱裂紋傾向。幾乎所有的焊接方法都可用于奧氏體鋼的焊接，其中包括手工電弧焊、鴇極氮弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊、埋弧自動(dòng)焊、電渣焊、電阻焊、閃光焊、摩擦焊、電子束焊等。但手工電弧焊仍是應(yīng)用較多的方法。異種奧氏體鋼接用的焊條及其焊后熱處理方方式見表9-170奧氏體鋼焊接時(shí)一般都不需要預(yù)熱異鐘奧氏體鋼焊接用的焊條及其焊后熱處理要求9-17焊條A202A137A212A302娥A507焊后熱

不回火―不回火或870?920c回火備注用于350c以下非氧化性介用于氧化性介質(zhì)，在6151用于無浸蝕性介質(zhì)，左在不含硫化物或無浸蝕性隹票害硫腮町艱串有尊整穩(wěn)9.5.7珠光體鋼與奧氏體鋼的用鋼材,700c以下具有熱(1)焊接工藝1)焊接方法這類異種鋼焊接時(shí)應(yīng)注意選用熔合比小、稀釋率低的焊接方法。手工電弧焊、鴇極氮弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊都比較合適。埋弧焊則需注意限制線能量，控制熔合比。3)焊接材料選擇焊接材料時(shí)必須考慮接頭的使用要求、稀釋作用、碳遷移、殘余應(yīng)力及抗熱裂性等一系列問題。表9-18可供參考。珠光體鋼與奧氏體鋼焊接的焊接材料及其預(yù)熱回火溫度表9-18母材組焊條預(yù)熱溫回火備注I+XE2-26-21-16E2-26-21-15不預(yù)熱不回火工作溫度＜350C,不耐晶間腐蝕E1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜450C,不耐晶間腐蝕E0-18-12Mo2-16用于覆蓋A507焊縫，可耐晶間腐蝕I+XIA520,A507工作溫度＜350C,不耐晶間腐蝕E0-18-12Mo2Nb-6用于覆蓋A507焊縫，可耐晶間腐蝕Ni307用于覆蓋A507焊縫，可耐晶間腐蝕I+xmA502,AA507工作溫度＜350C,不耐晶間腐蝕口+X或口+XIE2-26-21-16E2-26-21-15工作溫度＜350C,不耐晶間腐蝕E1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜350C,不耐晶間腐蝕E0-18-12Mo2Nb-6用于覆蓋A402,A407,A502,A507焊縫.可耐用間腐仲.Ni307珠光體鋼坡口堆焊過渡層口+XWE1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜300C,不耐晶間腐蝕m+x或m+xiE1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜500C,不耐晶間腐蝕E0-18-12Mo2Nb-6用于覆蓋A502,A507焊縫，可耐晶間腐仲m+xmE1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜500C,不耐晶間腐蝕IV+x或IV+XIE1-16-25Mo6N-16E1-16-°5Mo6N-15工作溫度＜450C,不耐晶間腐蝕Ni307淬火鋼坡口堆焊過渡層iv+xmE1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜300C,不耐晶間腐蝕MiQA7Ni307v+x或V+XIE1-23-13-16E1231315工作溫度＜400CE1-16-25Mo6N-16E11625Mo6N15工作溫度＜450CNi307用作過渡層

E0-18-12Mo2Nb-16用作覆蓋焊縫，可耐腐蝕v+xmE1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜350C,不耐晶間腐蝕VI+X或VI+XIE1-23-13-16E1-23-13-15150?200730?770工作溫度＜520C,不耐晶間腐蝕E1-16-25Mo6N-16工作溫度＜550C,不耐晶間腐蝕E1-16-25Mo6N-15或不預(yù)熱或不回火Ni307工作溫度＜570C,不耐晶間腐蝕E0-18-12Mo2Nb-16用作覆蓋焊縫，可耐晶間腐蝕vixmE1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜300C,不耐晶間腐蝕3）焊接工藝要點(diǎn)為了減小熔合比，珠光體鋼與奧氏體鋼焊接時(shí)坡口角度要大一些，焊條或焊絲直徑要小一些，電弧電壓高一些，采用小電流、快速焊的方法。如果為了防止珠光體鋼產(chǎn)生冷裂紋而需要預(yù)熱，則其預(yù)熱溫度應(yīng)比珠光體鋼同種材料焊接時(shí)略低一些。（2）不銹鋼復(fù)合鋼板的焊接不銹鋼復(fù)合鋼板是由較薄的不銹鋼（1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Ti、Cr17Ni3Mo2Ti等）與較厚的低碳鋼或低合金鋼復(fù)合而成，其中不銹鋼復(fù)層的厚度只占總厚度的10?20%由于焊接時(shí)存在珠光體鋼與奧氏體鋼兩種母材，所以復(fù)合鋼板焊接屬于異種鋼焊接問題。不銹鋼復(fù)合鋼板焊接材料表9-19其三委乙口TIJ/次HJ三1ZLE1-23-13-1E0-19-10-10Cr13+A3E430366E4315E1-23-13-15E0-19-10-15E5003E1-23-13-1E0-19-10-10Cr13+16MnE5015660Cr13+16MnV(E5515E1-23-13-1E0-19-10-1G)550Cr13+12CrMoE5515-B11Cr18Ni9Ti+A3E4303E43151Cr18Ni9Ti+E500316MnE50151Cr18Ni9Ti+(E551516MnVG)Cr18Ni12Mo2TiE4303+A3E4315Cr18Ni12Mo2E5003Ti+16MnE5015Cr18Ni12Mo2(E5515Ti+16MnVG)E1-23-13-16E1-23-13-1E0-19-10-16E0-19-10-155E1-23-13-1E0-19-10Nb6-16E1-23-13-1E0-19-10Nb5-15E1-23-13-1E0-19-10Nb6-16E1-23-13-1E0-19-10Nb5-15E1-23-13MoE0-18-12Mo2-162Nb-16E1-23-13MoE0-18-12Mo2-162Nb-16不銹復(fù)合鋼板焊接材料見表9-19。表中分別列出了基層、復(fù)合和交界處推薦采用的焊條類型。這些焊條是根據(jù)復(fù)合鋼板基層、復(fù)層的性能要求而選定的。復(fù)合鋼板對(duì)接接頭的焊接順序：先焊基層焊縫、再焊交界處的過渡層焊縫（此時(shí)需用高銘鍥焊條），最后焊復(fù)層焊縫。為防止第一道基層焊縫中混入奧氏體鋼，可預(yù)先將接頭附近的復(fù)層金屬加工掉一部分。9.5.8鐵素鐵鋼與奧氏體鋼的焊接鐵素體鋼與奧氏體鋼焊接時(shí)的焊接工藝基本上和珠光體鋼與奧氏體鋼焊接

時(shí)的焊接工藝是相同的，其焊接材料既可以采用G202G207類型的焊條，也可以采用各種銘鍥奧氏焊條，為防止碳的擴(kuò)散遷移，還可以采用鍥銘基合金為焊接材料。鐵素體鋼與奧氏體鋼焊接時(shí)，依照其母材的組合可按表9-20選擇焊接材料。鐵素體鋼與奧氏體鋼焊接時(shí)的焊接材料及其預(yù)熱、回火溫度表9-20母材焊條E1-23-13-1預(yù)熱110s回火

720^備注不耐晶間腐蝕,XIvn+E0-18-12MOE0-28162Movn+xE12曲-羽Mo

E0-19-10Nb

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火回火后快速冷即回火后快速冷即在無碳?xì)夥罩泄ぷ鳒囟瓤蛇_(dá)E0-19-10Nb-15720?800或不回火vin+xIX+X——A122E1-23-13-1不預(yù)150?720?750?IX+XIIX+XE0-1的2Mo2-16E0-18-12Mo2Nb-15E0-18-12Mo2Nb-16E1-23-13-1E1-23-13-1E1-16-25MoE0-19-10NbA122200150?200150?200150?200?250720?760720?760750?750?800焊后狀態(tài)耐晶間腐蝕焊縫耐晶間腐蝕水耐晶間腐植，工作溫度可達(dá)焊后狀態(tài)耐晶間腐蝕工作溫度可達(dá)580C工作溫度可達(dá)焊后狀態(tài)耐晶間回火后快速冷卻可耐晶間腐蝕8.6鑄鐵焊接鑄鐵的種類及性能鑄鐵是含碳