不銹鋼耐熱鋼的焊接

1、3.1 不銹鋼、耐熱鋼的類型和特性,3.1.1 不銹鋼及耐熱鋼類型 不銹鋼定義： 在無污染的大氣環(huán)境中不生銹的鋼原義型 在無污染的大氣環(huán)境中不生銹的鋼及能耐酸腐蝕的耐酸鋼的統(tǒng)稱習(xí)慣型（目前普遍接受的定義） 耐蝕鋼和耐熱鋼的統(tǒng)稱廣義型 不銹鋼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB4237-84 耐熱鋼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB4238-84, 牛牛文庫(kù)文檔分享,耐熱鋼 抗氧化和熱強(qiáng)鋼的統(tǒng)稱。 一些不銹鋼可作為熱強(qiáng)鋼，一些熱強(qiáng)鋼也可作為不銹鋼，注意不要混淆。 不銹鋼、耐熱鋼主要成分：Cr和Ni。 Cr12% 才能在大氣環(huán)境下不銹，要求耐酸， Cr17% ； Ni或進(jìn)一步Cr，耐腐蝕性或耐熱性均可提高。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,不銹鋼、耐

2、熱鋼分類 按用途分 不銹鋼 在大氣環(huán)境下及有浸蝕化學(xué)介質(zhì)中使用的鋼，工作溫度不超過500，要求鬧腐蝕，對(duì)強(qiáng)度要求不高。 高Cr鋼：1Cr13、 2Cr13 低碳Cr-Ni鋼：0Cr19Ni9、 1Cr18Ni9Ti 超低碳Cr-Ni鋼：00Cr25Ni22Mo2 00Cr22Ni9Mo3N, 牛牛文庫(kù)文檔分享,抗氧化鋼 在高溫下具有抗氧化性能的鋼，對(duì)高溫強(qiáng)度要求不高，工作溫度9001100。 高Cr鋼：1Cr17、 1Cr25Si2 Cr-Ni鋼： 2Cr25Ni20、 2Cr25Ni20Si2 熱強(qiáng)鋼 在高溫下既有抗氧化能力，又要具有一定的高溫強(qiáng)度，工作溫度600800。 Cr-Ni鋼：1C

3、r18Ni9Ti、1Cr16Ni25Mo6、 4Cr25Ni20、 4Cr25Ni34 高Cr鋼：以12Cr為基的多元合金 1Cr12MoWV, 牛牛文庫(kù)文檔分享,按組織分類 奧氏體鋼 以Cr18Ni8為代表的系列簡(jiǎn)稱18-8鋼 0Cr19Ni9、 1Cr18Ni9Ti、 1Cr18Mn8Ni5N、 0Cr18Ni12Mo2Cu 以Cr25Ni20為代表的系列簡(jiǎn)稱25-20鋼 2Cr25Ni20Si2、 4Cr25Ni20、 00Cr25Ni22Mo2 25-35系列鋼 0Cr21Ni32（Incoloy800）、 4Cr25Ni35（HP）、4 Cr25Ni35Nb（Manaurite36X

4、） 供貨狀態(tài)：固溶處理, 牛牛文庫(kù)文檔分享,鐵素體鋼 含Cr為1730%的高Cr鋼，用作耐熱鋼（抗氧化），也作為耐蝕鋼。 典型鋼種：1Cr17、1Cr25Si2 000Cr30Mo2 耐蝕鋼 供貨狀態(tài)：退貨 馬氏體鋼 Cr13系列：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、 1Cr17Ni12 常做不銹鋼 Cr12為基的馬氏體鋼： 1Cr12MoWV 熱強(qiáng)鋼 供貨狀態(tài)：退火/淬火+回火, 牛牛文庫(kù)文檔分享,沉淀硬化鋼 經(jīng)時(shí)效強(qiáng)化處理，形成析出硬化相的高強(qiáng)鋼 高強(qiáng)度不銹鋼（Precipitation hardening Stainless Steels）。 馬氏體沉淀硬化鋼：0Cr17Ni

5、4Cu4Nb（17-4HP） 半奧氏體（A+M）沉淀硬化鋼：0Cr17Ni7Al（17-7HP）, 牛牛文庫(kù)文檔分享,鐵素體-奧氏體雙相鋼 鐵素體占6040%，奧氏體占4060%，稱為雙相不銹鋼（Duplex stainless steal）。具有極其優(yōu)異的抗腐蝕性能。 有18-5、22-5、25-5型：00Cr18Ni5Mo3Si2、 00Cr22Ni5Mo3N、 00Cr25Ni5Mo3N、 00Cr25Ni7Mo4WCuN 與18-8相比，提高Cr降低Ni，同時(shí)加入Mo、N 供貨狀態(tài)：固溶, 牛牛文庫(kù)文檔分享, 牛牛文庫(kù)文檔分享,3.1.2 不銹鋼及耐熱鋼特性,不銹鋼的耐蝕性能 均勻腐蝕

6、 總體均勻腐蝕現(xiàn)象 不銹鋼對(duì)氧化性酸（硝酸）能形成穩(wěn)定的鈍化膜，不易產(chǎn)生腐蝕；對(duì)還原性酸（硫酸）只含Cr的馬氏體鋼和鐵素體鋼不耐蝕，而含Ni的Cr-Ni奧氏體鋼具有良好耐蝕性能。含Cl離子介質(zhì)， Cr-Ni容易發(fā)生鈍化膜破壞而發(fā)生腐蝕。 鋼中含Mo，在各種酸中均有改善耐蝕性能作用。 馬氏體鋼不適合強(qiáng)酸介質(zhì)中使用。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,點(diǎn)蝕（Pitting Corrosion） 因Cl的存在使鈍化膜局部破壞形成腐蝕坑，甚至形成穿孔的腐蝕現(xiàn)象。 腐蝕機(jī)理尚不十分明確，一般認(rèn)為， Cl吸附于表面鈍化層，環(huán)繞Fe2+形成絡(luò)合物，因Fe2+向溶液中溶解造成腐蝕。 18-8型不銹鋼在100以下的高濃度Cl

7、環(huán)境中，主要發(fā)生點(diǎn)蝕。 提高Cr、Ni、Mo、Si、Cu，超低C有益于改善耐點(diǎn)蝕性能；雙相不銹鋼有優(yōu)異的抗點(diǎn)蝕性能；添加N可提高耐點(diǎn)蝕性能。 耐點(diǎn)蝕性能評(píng)價(jià)“點(diǎn)蝕指數(shù)”PI, 牛牛文庫(kù)文檔分享, 牛牛文庫(kù)文檔分享,縫隙腐蝕（Crevise Corrosion） 在氯離子環(huán)境中，不銹鋼間或異物接觸表面間存在間隙時(shí)，縫隙中溶液流動(dòng)將發(fā)生遲滯現(xiàn)象，局部Cl-濃化，PH值降低，縫隙中不銹鋼表面鈍化膜易于吸附Cl- ，造成局部破壞而腐蝕。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,晶間腐蝕 晶粒邊界附近發(fā)生有選擇性的腐蝕現(xiàn)象。 “貧Cr”現(xiàn)象：對(duì)18-8型奧氏體不銹鋼，固溶處理在經(jīng)過450850加熱（敏化加熱）會(huì)沿晶界沉淀析

8、出Cr23C6或M23C6，使晶界邊界層含Cr低于12%。 將晶界“貧Cr”的不銹鋼再放入腐蝕介質(zhì)中，將會(huì)沿晶界發(fā)生腐蝕。 產(chǎn)生晶界腐蝕的條件：C在鋼過飽和存在；晶界Cr碳化物形成造成晶界“貧Cr”；腐蝕介質(zhì)。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,防止晶界腐蝕的措施：鋼中C含量低于溶解度0.0150.03%（超低碳）；鋼中含有碳化物形成元素Nb、Ti，并經(jīng)穩(wěn)定化處理（8502h空冷），Nb10（C-0.015）%，Ti6（C-0.015）%。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,對(duì)于高Cr鐵素體不銹鋼，從高溫（10001200）急冷下來就產(chǎn)生晶界腐蝕傾向，再經(jīng)過650850加熱緩冷可消除晶界腐蝕傾向。 C在鐵素體中的溶解度比

9、在奧氏體中小得多，易于沉淀，且擴(kuò)散速度大，從高溫急冷過程中已形成Cr23C6，在晶界發(fā)生貧“Cr”；再次在650850加熱，相當(dāng)于穩(wěn)定化處理，促使Cr的擴(kuò)散均勻化，貧Cr層消除。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,為改善耐晶界腐蝕性能，適當(dāng)提高鐵素體化元素（Cr、Mo、Nb、Ti、Si），同時(shí)降低奧氏體化元素（Ni、C、N）。在奧氏體鋼中存在一定數(shù)量的鐵素體相，晶界腐蝕傾向可顯著減小。 一般奧氏體化元素多富集于相中，敏化加熱時(shí)，富Cr碳化物易形成于相一側(cè)，由于Cr在中擴(kuò)散快， Cr易于均勻化，不致形成貧Cr層；與相共存呈彌撒狀態(tài)，不能形成連續(xù)網(wǎng)狀晶界。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,應(yīng)力腐蝕（Stess Corros

10、ion Cracking 簡(jiǎn)稱SCC） 應(yīng)力腐蝕是材料在拉應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生的現(xiàn)象。 Cr-Ni奧氏體不銹鋼因氯化物引起的SCC屬于伴隨陽極溶解生產(chǎn)開裂（Active Path Corrosion稱APC）；在有較多相存在時(shí)，在高壓加氫或含H2S介質(zhì)中會(huì)生產(chǎn)陰極氫脆開裂（Hydrogen Embri-ttlement Cracking稱HEC, 牛牛文庫(kù)文檔分享,耐熱鋼的高溫性能 高溫性能變化特征, 牛牛文庫(kù)文檔分享,合金化問題 抗氧化：加入Cr、Si、Al形成致密氧化膜防止繼續(xù)氧化； 熱強(qiáng)性高溫下長(zhǎng)時(shí)工作時(shí)抗塑性變形能力（蠕變抗力）或抗斷裂的能力（持久強(qiáng)度）： 提高Ni穩(wěn)定基體 利

11、用Mo、W固溶強(qiáng)化，提高原子間的結(jié)合力。 形成穩(wěn)定的第二相 主要是碳化物相（MC、M6C或M23C6）。提高熱強(qiáng)性需要增加C含量和碳化物形成元素。 減少晶界和強(qiáng)化晶界 通過控制晶粒度和加入微量B或稀土等。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,高溫脆化 耐熱鋼在熱加工或長(zhǎng)時(shí)工作中可能產(chǎn)生脆化，包括Cr13在550附近的回火脆化、高Cr鐵素體鋼晶粒粗化引起的脆化、奧氏體鋼沿晶界析出碳化物引起的脆化、475脆化及相脆化。 475脆化：出現(xiàn)在Cr含量超過15%的鐵素體鋼中，在430480長(zhǎng)期加熱并緩冷，可導(dǎo)致在常溫時(shí)或低溫時(shí)出現(xiàn)脆化現(xiàn)象。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,475脆化機(jī)理： 目前尚不清楚，一般認(rèn)為在Fe-Cr合金系

12、中以共析反應(yīng)方式時(shí)效沉淀，析出富Cr的相（體心立方）所致；也有認(rèn)為是析出有序固溶體Fe3Cr或FeCr。 已產(chǎn)生475脆化的鋼，在600700加熱保溫1h空冷，可恢復(fù)原有性能。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,相脆化： 相是FeCr金屬間化合物，無磁性，硬而脆；在純Fe-Cr合金中，Cr20%即可產(chǎn)生相，減少相有減少相形成的作用； 相硬度高達(dá)68HRC以上，且多半分布于晶界，顯著降低韌性。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,不銹鋼、耐熱鋼的物理性能 一般合金元素越多，導(dǎo)熱系數(shù)越小，膨脹系數(shù)和電阻率越大。 奧氏體不銹鋼的約為低碳鋼1/3，其比低碳鋼大50%；馬氏體和鐵素體鋼的約為低碳鋼的1/2，其與低碳鋼大體相當(dāng)。 各類

13、鋼的比熱容c及密度差別不大。, 牛牛文庫(kù)文檔分享, 牛牛文庫(kù)文檔分享,3.2.1 奧氏體鋼焊接接頭耐蝕性 晶間腐蝕 18-8焊接接頭有 三個(gè)部位可能出現(xiàn) 晶界腐蝕，如圖示。,3.2 奧氏體鋼、雙相鋼焊接, 牛牛文庫(kù)文檔分享,焊縫區(qū)晶界腐蝕 根據(jù)貧Cr理論，為防止焊縫發(fā)生晶界腐蝕主要有以下措施： 采用超低碳焊接材料，或含有足夠穩(wěn)定化元素Nb（Nb8C或Nb1%）；（一般不采用Ti） 調(diào)整焊縫成分以獲得一定數(shù)量的鐵素體相。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,焊縫中組織決定于焊縫成分，為獲得相必須適當(dāng)提高鐵素體化元素含量，提高Creq/Nieq的比值。 Creq將每一鐵素體化元素按其鐵素體化的強(qiáng)烈程度折合成相當(dāng)若

14、干Cr的總和 Nieq將每一奧氏體化元素按其奧氏體化的強(qiáng)烈程度折合成相當(dāng)若干Ni的總和, 牛牛文庫(kù)文檔分享, 牛牛文庫(kù)文檔分享,HAZ敏化區(qū)晶間腐蝕 焊接熱影響區(qū)中加熱峰值溫度處于敏化加熱區(qū)間的部位所發(fā)生的晶間腐蝕敏化區(qū)晶間腐蝕 焊接敏化溫度通常熱處理敏化溫度高，因?yàn)楹附邮强焖偌訜岷屠鋮s的過程，鉻碳化物的沉淀是一擴(kuò)散過程，足夠擴(kuò)散需要一定“過熱度”。 普通18-8鋼才會(huì)有敏化區(qū)存在，含Ti、Nb及超低C 18-8鋼不易形成敏化區(qū)。 焊接工藝應(yīng)采取快速加熱冷卻，以減少處于敏化加熱的時(shí)間。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,刀口腐蝕（Knife-line corrosion） 在熔合區(qū)產(chǎn)生的晶間腐蝕，有如刀削切

15、口形式，稱為刀口腐蝕。腐蝕區(qū)寬度初期不超過35個(gè)晶粒，逐步擴(kuò)展到1.01.5mm。 刀口腐蝕只發(fā)生在含Nb或Ti的18-8鋼的熔合區(qū)。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,刀口腐蝕產(chǎn)生的條件： 母材含Nb、Ti等碳化物穩(wěn)定元素； 高溫過熱和中溫敏化相繼作用。 防止刀口腐蝕措施： 控制碳含量 C0.06% 盡量減少焊接熱輸入 防止面向腐蝕介質(zhì)焊縫過熱區(qū)受到中溫敏化。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,應(yīng)力腐蝕開裂 焊接應(yīng)力的作用 應(yīng)力腐蝕開裂的拉應(yīng)力30%來源于焊接殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力愈大，愈易發(fā)生SCC。 含氯介質(zhì)中引起奧氏體鋼SCC的臨界拉應(yīng)力th接近s；在高溫高壓水中， th遠(yuǎn)小于s；在H2SXO6介質(zhì)中th=0, 牛牛

16、文庫(kù)文檔分享,防止應(yīng)力腐蝕開裂，通過退火消除焊接殘余應(yīng)力是重要手段。殘余應(yīng)力消除程度與“回火參數(shù)”LMP（Larson Miller Parameter）有關(guān)： 合金成分的作用 材質(zhì)與介質(zhì)有一定匹配性，才會(huì)發(fā)生SCC。 從組織上，焊縫中含有一定數(shù)量的相有利于提高氯化物介質(zhì)中的耐SCC性能，但不利于防止HEC型的SCC。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,在氯化物介質(zhì)中，提高Ni、Si、Mo有利于改善耐SCC的性能；超低碳有利于提高抗SCC性能。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,點(diǎn)蝕 奧氏體鋼焊接接頭具有點(diǎn)蝕傾向，雙相鋼也會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)蝕。 最易產(chǎn)生點(diǎn)蝕的部位是焊縫中的不完全混合區(qū)，其原因主要是Cr與Mo的偏析所致。 為提高抗

17、點(diǎn)蝕性能， 須減少Cr、Mo的偏析； 采用更高Cr、Mo含量焊接材料“超合金化”。提高Ni，晶軸中的Cr、Mo負(fù)偏析顯著減少。試驗(yàn)結(jié)果說明上述規(guī)律：, 牛牛文庫(kù)文檔分享,母材為00Cr20Ni18Mo焊接接頭的“臨界點(diǎn)蝕溫度”CPT 結(jié)論： 自熔焊縫耐點(diǎn)蝕比母材差； 須“超合金化”匹配； 須考慮母材稀釋作用； 提高NI含量有利降低點(diǎn)蝕。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,3.2.2 奧氏體鋼焊接接頭熱裂紋,奧氏體鋼焊接時(shí)，在焊縫及近縫區(qū)都有可能產(chǎn)生熱裂紋。 25-20型比18-8型奧氏體不銹鋼具有更大熱裂傾向，目前還沒有十分有效措施加以解決。 奧氏體鋼焊接熱裂的基本原因 奧氏體鋼導(dǎo)熱系數(shù)小和膨脹系數(shù)大，接頭

18、在冷卻過程中形成加大拉應(yīng)力； 易于以聯(lián)生結(jié)晶形成方向性很強(qiáng)的柱狀晶的焊縫組織，有利于雜質(zhì)偏析，促進(jìn)液態(tài)薄膜形成；, 牛牛文庫(kù)文檔分享,焊縫的合金組成復(fù)雜，S、P、Sn、Sb等雜質(zhì)易形成液態(tài)薄膜，一些合金元素（Si、Nb）也能形成液態(tài)薄膜。 熱裂紋與凝固模式 凝固裂紋最易產(chǎn)生于單相奧氏體組織的焊縫中，雙相組織則不易產(chǎn)生凝固裂紋。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,熱裂傾向與脆性溫度區(qū)間BTR大小完全對(duì)應(yīng), 牛牛文庫(kù)文檔分享,凝固裂紋產(chǎn)在實(shí)際固相線以上的凝固后期，必須結(jié)合凝固模式分析更為合理。 凝固模式是指以何種初生相開始結(jié)晶，以何種相完成結(jié)晶。 有四種模式：F；FA；AF；A。 潤(rùn)濕理論指出：偏析液膜能潤(rùn)濕-

19、、-界面，不能潤(rùn)濕-異相界面。, 牛牛文庫(kù)文檔分享, 牛牛文庫(kù)文檔分享, 牛牛文庫(kù)文檔分享,必須指出，焊縫金屬并非一定是以某一單一模式形式凝固，也可見到混合模式，焊縫中一個(gè)局部區(qū)域是AF模式，另一局部區(qū)域則是AF模式。 圖為E316L焊條的焊縫，裂紋出現(xiàn)在AF模式凝固的區(qū)域。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,熱影響區(qū)的液化裂紋，也與Creq/Nieq有同樣的依賴關(guān)系。 材料純度增加裂紋傾向減少； Creq/Nieq1.5一般不會(huì)產(chǎn)生裂紋。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,熱裂紋與化學(xué)成分 Creq/Nieq比小于1.5的穩(wěn)定奧氏體鋼，不能形成雙相組織，熱裂傾向較大；如欲形成雙相組織勢(shì)必提高Creq，焊縫成分與母材成分

20、差異太大，性能難以與母材匹配。 25-20型耐熱鋼為防止裂紋，可采用+C1或+B1雙相組織。 某些特殊要求（低溫韌性、無磁），希望焊縫為單一相，可考慮在凝固期間為FA模式，焊后室溫組織為單一相組織。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,焊接工藝的影響 為避免焊縫枝晶粗大和過熱區(qū)晶粒粗化，增大偏析程度，應(yīng)盡量減小線能量，且不預(yù)熱，降低層間溫度。 過分增加焊接速度，冷卻速度也增加，增大凝固過程的不平衡性，凝固模式將逐漸變化為FAA ，熱裂傾向增大。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,3.2.3 奧氏體鋼焊縫的脆化,焊縫低溫脆化 為滿足低溫韌性，焊縫為單一奧氏體組織比較好，盡量避免出現(xiàn)組織。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,焊縫相脆化 相是

21、一種脆硬無磁性的金屬間化合物，具有變成分和復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)。 奧氏體鋼中，Cr、Mn、Nb、Si、Mo、W、Ni、Cu促進(jìn)，主要析集于柱狀晶界面。 具有雙相組織的18-8鋼，高溫加熱時(shí)，鐵素體化（Cr、Mo）元素加快該轉(zhuǎn)變。, 牛牛文庫(kù)文檔分享, 牛牛文庫(kù)文檔分享,3.2.4 奧氏體鋼焊接工藝,焊接材料選擇 焊接材料類型繁多，商品牌號(hào)復(fù)雜，應(yīng)對(duì)照相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)考慮選擇； 應(yīng)堅(jiān)持“適應(yīng)性原則” 必須熟悉鋼種類型、成分、用途和使用服役條件，以及對(duì)焊縫金屬的技術(shù)要求； 必須根據(jù)所選各焊接材料的具體成分，來確定是否適用，并應(yīng)通過試驗(yàn)加以驗(yàn)收，決不能只根據(jù)商品牌號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)的名義成分就決定取舍；, 牛牛文庫(kù)文檔

22、分享, 牛牛文庫(kù)文檔分享,必須考慮具體應(yīng)用的焊接方法和工藝參數(shù)可能造成的熔合比大小，即應(yīng)考慮母材的稀釋作用；（熔敷金屬不等于焊縫金屬）； 必須根據(jù)技術(shù)條件規(guī)定的全面焊接性要求來確定合金化程度，即采用同質(zhì)還是超合金化焊接材料； 不僅要重視焊縫金屬合金系統(tǒng)，且要注意具體合金成分在該合金系統(tǒng)中的作用；不僅考慮使用性能要求，也要考慮防止焊接缺陷的工藝焊接性的要求。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,焊接工藝要點(diǎn) 合理選擇最合適的焊接方法。 必須控制焊接參數(shù)，避免接頭參數(shù)過熱現(xiàn)象 焊接電流和焊接線能量比低碳鋼小20%；應(yīng)避免交叉焊縫。 接頭設(shè)計(jì)的合理性應(yīng)給以足夠重視。 盡可能控制焊接工藝穩(wěn)定，以保證焊縫金屬成分穩(wěn)定。

23、 控制焊縫成形 控制焊縫表面成形和截面形狀。 保護(hù)焊件的工作表面應(yīng)處于正常狀態(tài)。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,3.3 珠光體鋼與奧氏體鋼的焊接,3.3.1 異種鋼的焊接性分析 焊縫成分的稀釋 珠光體鋼與奧氏體鋼的焊接接頭，一般都采用超合金化焊接材料，或是高CrNi奧氏體鋼，或是Ni基合金。, 牛牛文庫(kù)文檔分享, 牛牛文庫(kù)文檔分享,異種鋼焊接時(shí)，為確保焊縫成分合理，必須做到： 正確選擇高合金化的焊接材料； 適當(dāng)控制熔合比或稀釋率。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,凝固過度層的形成 異種鋼焊縫中靠近邊界的成分常常有濃度梯度的分布特征。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,上述成分上的過渡變化區(qū)是因凝固特性造成的，故稱為凝固過渡層。

24、同一母材選用Cr、Ni當(dāng)量不同的填充金屬，凝固過渡層中形成不同寬度的馬氏體脆化層。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,碳遷移過渡層的形成 異種鋼焊接時(shí)或焊后回火處理后，往往會(huì)發(fā)生在低合金一側(cè)的C通過焊縫邊界向高合金焊縫中“遷移”（Migration）的現(xiàn)象，分別在邊界兩側(cè)形成脫碳層和增碳層。這種脫碳層和增碳層總稱為碳的遷移過渡層。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,碳的遷移是因?yàn)樘嫉臄U(kuò)散能力比其它溶質(zhì)原子大104106倍，且碳在中的擴(kuò)散能力比在大得多； 此外碳在液態(tài)中的溶解度大于固態(tài)中的人溶解度；碳在中的溶解度大于碳在的溶解度；奧氏體焊縫中含有更多的碳化物形成元素。 凡是提高母材碳的活度，降低焊縫中碳的活度的因素，都有利

25、于加強(qiáng)碳從母材向焊縫中遷移。 碳在固態(tài)中的活度大于液態(tài)中的活度；碳化物形成元素（Cr、Mo、V、Nb、Ti）降低碳的活度，非碳化物形成元素（Si、Al、Ni）增大碳的活度。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,減小碳遷移過渡層寬度措施： 合理選擇成分合適的珠光體鋼（含有較多碳化物形成元素）； 焊縫中存在增大碳活度的元素（Ni）； 必須控制焊后熱處理。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,殘余應(yīng)力的形成 由于兩種鋼的線膨脹系數(shù)相差很大，不僅焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，使用中如有溫度作用，也會(huì)形成熱應(yīng)力。 焊后回火處理不能消除殘余應(yīng)力，只是使應(yīng)力從新分布。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,3.3.2 異種鋼的焊接施工特點(diǎn),隔離堆焊法 為防止形成凝固過渡層，最好在珠光體鋼坡口上先堆焊一層奧氏體（Cr25Ni13）金屬隔離層。, 牛牛文庫(kù)文檔分享,直接施焊法 利用高合金材料直接完成珠光體鋼與奧氏體鋼的焊接，注意盡可能減少珠光體鋼的熔深。 利用“過渡段” 兩種情況： 防止碳遷移過渡層，選用V、Ti、Nb含量較高的珠光體鋼作為過渡段，先與珠光體鋼焊接，然后再與奧氏體鋼焊接。 著