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不锈钢复合板过渡层焊接时的问题及解决方法
- 2019-07-18 -

不锈钢复合板焊接,应将基层和复层分开焊接,基层与复层交界处应焊接过渡层。基层焊接和复层焊接属于同种焊接,工艺比较成熟。过渡层焊接属于异种钢焊接,也是不锈钢复合板焊接的关键。基层与复层成分及性能差异较大,因此控制好过渡层的焊接是获得高质量接头的关键。下面首勤特种材料给大家介绍不锈钢复合板过渡层焊接时主要存在的问题及处理办法:

一、过渡层当采用不锈钢作填充金属时,碳钢母材和填充材料成分相差悬殊。由于碳钢一侧液态金属温度较低、流动性较差,不能充分相互混合,所以靠近熔合线碳钢成分所占比例越大,被稀释得就越严重,这部分被稀释的焊缝金属称为过渡层,它在碳钢和不锈钢焊缝之间会形成马氏体。当马氏体区较宽时,会显著降低接头韧性,使用过程中出现脆性破坏。

解决方法:要求冲击韧度较高时,应该选用高镍填充金属。


二、焊缝金属的稀释由于基层碳钢不含合金元素Cr、Ni,所以熔化时对焊缝金属中合金元素Cr、Ni有稀释作用,使焊缝中奥氏体形成元素Cr、Ni含量减少,焊缝金属中会产生马氏体淬硬组织,易产生裂纹,从而恶化接头质量。

解决方法:焊接过渡层时,应使用含铬、镍量较多的焊接材料,使之即使受到基层的稀释,也不会产生马氏体淬硬组织。同时采用合适的焊接方法和焊接工艺,减小基层一侧熔深和焊缝的稀释。

三、焊接接头高应力状态由于碳钢与不锈钢线胀系数、热导率不同,在焊接高温下会产生热应力。同时焊接接头在交变温度条件下工作时,容易形成热疲劳裂纹。

解决方法:因而焊后热处理消除焊接应力是不可能的,可选用线胀系数与碳钢接近且塑性好的高镍基焊条焊接,使热应力集中在不锈钢一侧熔合线处,通过不锈钢的塑性变形,减小热应力及热疲劳应力的不利影响。


四、扩散层基层碳钢含碳量高、合金元素含量少,而不锈钢相反,在熔合线两侧形成浓度差。焊接复合钢板时,碳从碳钢向不锈钢焊缝扩散,结果在熔合线碳钢一侧形成脱碳层而软化,在不锈钢焊缝一层形成增碳层而硬化。扩散层随温度增高和高温停留时间加长而增大。

解决方法:由于熔合线两侧金属性能相差悬殊,接头受力可能引起应力集中,降低接头的高温强度和塑性,因而扩散层是不锈钢复合板焊接的薄弱环节,所以要注意扩散层的焊接工艺。


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