同種異材鋼及異種鋼的焊材選用規(guī)則

一、低碳鋼與低合金鋼同種異材鋼的焊接

低碳鋼與低合金鋼都屬于普通鐵素體鋼，它們之間的焊接以及不同材質(zhì)的低合金鋼之間的焊接屬于同種異材鋼的焊接。這類鋼之間的焊接按低檔材質(zhì)，指強(qiáng)度級別或合金元素含量低的材質(zhì)選擇焊接材料，以保證焊縫金屬性能滿足低檔材料就可以。選擇低檔材料也比高檔材料焊接性能好，價格較為便宜，有利于降低制造成本。二、低合金與中合金鋼耐熱鋼的焊接

由于同種異材鋼焊縫化學(xué)成份的不連續(xù)性，會產(chǎn)生性能的不連續(xù)性。如果這種不連續(xù)性對使用性能產(chǎn)生較大影響，就不能按低檔原則選擇焊接材料。

例如SA213-T91與SA213-T22材料的焊接，如果按通常的低檔原則，選擇2.25Cr-1MO的焊接材料進(jìn)行焊接，那么在T91一側(cè)的熔合線附近的T91母材會嚴(yán)重增碳，產(chǎn)生脫增層，同時T91一側(cè)的熔合線附近的焊縫嚴(yán)重脫碳，產(chǎn)生脫碳層。這是由于T91含鉻量9%左右，2.25Cr-1Mo焊絲含碳量2.25％左右，那么在焊后退火處理后，T91一側(cè)的熱影響區(qū)鉻的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于焊縫一側(cè)鉻的含量，大量的碳會向母材偏移產(chǎn)生增碳層，造成硬度增加，組織更加淬硬，而焊縫一側(cè)嚴(yán)重脫碳，硬度偏低，組織軟化，使接頭性能惡化。如果選用9Cr-1Mo焊接材料，在T22熔合線一側(cè)又會產(chǎn)生焊縫增碳，母材脫碳現(xiàn)象。三、異種鋼焊接的焊接材料選擇

碳素鋼、低合金鋼與奧氏體不銹鋼異種鋼焊接，應(yīng)根據(jù)接頭的工作溫度，接頭的受力工況來選擇焊接材料。

當(dāng)承載承壓的這類異種鋼接頭工作溫度在315℃以下，可選用高Cr、Ni合金含量的奧氏體不銹鋼焊接材料。按照碳素鋼（合金鋼）與奧氏體鋼的化學(xué)成份多少和焊接的熔合比大小，根據(jù)某種鎳當(dāng)量、鉻當(dāng)量組織圖選擇合適Cr、Ni含量的奧氏體不銹鋼焊接材料，以避免焊縫產(chǎn)生大量的馬氏體組織。當(dāng)然在碳素鋼或低合金鋼熔合線附近會產(chǎn)生狹小的馬氏體帶，通過減少焊接材料的碳含量，使馬氏體組織為塑性較好的低碳馬氏體，也能保證接頭具有良好的性能。

當(dāng)承載承壓的異種鋼接頭，在溫度315℃以上工作時，應(yīng)選用鎳基焊接材料。例如ECrNiFe-2,ERCrNiFe-3等，主要原因如下。

如果選用普通的奧氏體不銹鋼焊接材料，會產(chǎn)生下列問題：

a)由于鐵素體與奧氏體熱膨脹系數(shù)相差較大，在高溫下運(yùn)行會產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱疲勞破壞。

b)由于合金元素含量的差異較大，在高溫下工作焊接接頭會產(chǎn)生嚴(yán)重的脫碳層和增碳層，使高溫性能惡化。

c)由于在熔合線附近的馬氏體帶組織，使焊縫局部組織淬硬。

選用鎳基焊接材料，可以避免上述現(xiàn)象發(fā)生，理由如下：

a)鎳基材料的熱膨脹系數(shù)介于鐵素體和奧氏體之間。

b)鎳基材料不會時焊接接頭產(chǎn)生脫碳和增碳。

c)鎳基材料焊接不會產(chǎn)生馬氏體組織。

但是對于高溫工作下的非承載的焊接接頭，選用鎳基焊條盡管也能滿足性能要求，但是制造成本昂貴，也無使用的必要。使用其它價格便宜的焊接材料也能達(dá)到目的。

國外通過大量的