隨著化工、電力及原子能等工業(yè)的發(fā)展，不銹鋼與碳鋼、低合金鋼等材料之間的焊接，以及不銹鋼復(fù)合鋼板的焊接等，即所謂異種鋼的焊接，正日益為人們所關(guān)注。正確選擇藥芯焊絲是異種鋼焊接的關(guān)鍵。
一、焊接問(wèn)題與基本原則
異種鋼焊接的問(wèn)題主要是焊縫金屬成分的稀釋及顯微組織的變化引起的。這些變化會(huì)對(duì)焊接接頭的性能產(chǎn)生諸多不良影響。
一般要考慮以下基本原則：
1、保證焊接接頭的使用性能，即保證焊縫金屬過(guò)渡區(qū)、熱影響區(qū)等接頭區(qū)域具有良好的力學(xué)性能和綜合性能。
2、保證焊接接頭具有良好的焊接性能，即在接頭區(qū)域不能出現(xiàn)熱裂紋、冷裂紋及其他超標(biāo)的焊接缺陷。
3、保證焊縫金屬具有所要求的綜合性能，如耐蝕性、耐熱性、熱強(qiáng)性及抗氧化性等。
4、在焊接工藝(如焊前預(yù)熱或焊后熱處理)受到限制時(shí)，要合理選擇鎳基合金或奧氏體不銹鋼，以提高焊縫金屬的塑性和韌性。
5、異種鋼焊接時(shí)，藥芯焊絲的選用通常是就高不就低，即藥芯焊絲成分盡可能接近高成分的母材一方。如碳鋼、低合金鋼與不銹鋼焊接時(shí)，要選用不銹鋼藥芯焊絲；鉻不銹鋼與鉻鎳不銹鋼焊接時(shí)，要選用鉻鎳不銹鋼藥芯焊絲。
二、藥芯焊絲選用指南
1、碳鋼、低合金鋼與鉻不銹鋼焊接
碳鋼、低合金鋼與鉻不銹鋼焊接時(shí)，可選用鉻不銹鋼焊材或鉻鎳不銹鋼焊材。當(dāng)?shù)秃辖痄撆c Cr12% 型鋼焊接時(shí)，采用低合金鋼焊材易在熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋，而鉻不銹鋼焊材能基本避免。由于電弧攪拌作用，焊接接頭過(guò)渡層在焊后冷卻過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生淬硬的馬氏體組織。因此，這類異種鋼焊接不僅需要預(yù)熱，還需要焊后緩冷或及時(shí)進(jìn)行回火處理。若無(wú)法進(jìn)行預(yù)熱或回火處理，宜選用奧氏體不銹鋼焊材。
2、鉻不銹鋼與鉻鎳不銹鋼焊接
鉻不銹鋼與鉻鎳不銹鋼焊接的工藝，和低合金鋼與鉻不銹鋼焊接工藝基本相同。藥芯焊絲的選用原則上既可以采用鉻不銹鋼藥芯焊絲（如 G202、H0Cr14 等），也能采用各種鉻鎳奧氏體不銹鋼藥芯焊絲。鑒于奧氏體不銹鋼藥芯焊絲對(duì)焊接工藝適應(yīng)性強(qiáng)，即便熔合比大，過(guò)渡區(qū)仍能保持與熔敷金屬相近的微觀組織，具備較好的抗裂性能和塑韌性，所以實(shí)際生產(chǎn)中一般選用奧氏體不銹鋼藥芯焊絲。為防止碳的擴(kuò)散遷移，還可采用鎳基合金藥芯焊絲。
3、碳鋼、低合金鋼與奧氏體不銹鋼焊接
碳鋼、低合金鋼與奧氏體不銹鋼焊接是最為常見(jiàn)的異種鋼焊接，其產(chǎn)品使用環(huán)境復(fù)雜，有的在低溫環(huán)境，有的在高溫環(huán)境，有的要求耐腐蝕，有的要求耐疲勞。選擇不銹鋼焊材時(shí)，需考慮以下問(wèn)題：
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焊縫金屬成分稀釋：成分稀釋會(huì)影響焊縫性能。
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熔合區(qū)的塑性：焊縫金屬靠近低合金鋼一側(cè)，熔合區(qū)附近存在 0.2 - 0.6mm 的低塑性帶，其中的馬氏體組織會(huì)降低接頭塑韌性。
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碳的擴(kuò)散遷移：可能導(dǎo)致接頭在熔合區(qū)發(fā)生脆性斷裂。
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熱應(yīng)力及其影響：熱應(yīng)力會(huì)對(duì)焊接接頭產(chǎn)生不良作用。
碳鋼、低合金鋼與奧氏體不銹鋼焊接時(shí)，必須選用奧氏體不銹鋼藥芯焊絲。若選用低合金鋼藥芯焊絲，由于奧氏體鋼的稀釋作用，焊縫金屬會(huì)形成馬氏體而脆化并引發(fā)裂紋。若選用 18 - 8 型焊材，因低成分側(cè)母材的稀釋作用，焊縫金屬會(huì)產(chǎn)生一定量馬氏體組織，抗裂性能較差。一般選用 24 - 13 型焊材，焊縫金屬為奧氏體+少量鐵素體組織，抗裂性能好，應(yīng)用廣泛。實(shí)際工作中，應(yīng)依據(jù)接頭的具體材料和使用環(huán)境，確定焊縫金屬的化學(xué)成分和組織，利用已知的熔合比和不銹鋼組織狀態(tài)圖，來(lái)選擇合適的不銹鋼藥芯焊絲。
