奥氏体不锈钢与铁素体钢的焊接

四、奥氏体不锈钢与铁素体钢的焊接

属于铁素体钢的牌号有06MnNb、3.5Ni等，在低温钢设备中，经常要将其与1Cr18Ni9Ti钢进行焊接。

1．焊接性

这类异种钢焊接时，主要特征是焊接接头中碳的迁移和合金元素的扩散，导致焊缝熔合线低温冲击韧性的下降和产生裂纹。

(1)脱碳带。

奥氏体钢焊缝中有一定量的钛，钛是强烈的碳化物形成元素，与铁素体钢中碳的亲和力很大，从而使铁素体中的碳向焊缝一侧迁移，使铁素体钢母材金属一侧形成脱碳带。

(2)增碳带。

碳迁移的结果，在奥氏体焊缝一侧形成增碳带。不预热进行焊接时，一般不会发生明显的增碳带。

脱碳带和增碳带的宽度都很窄，对焊接接头的力学性能没有明显影响。

(3)合金元素缓降带。

为了使焊缝获得奥氏体+铁素体双相组织，应该选用比奥氏体不锈钢母材含有更多的铬和镍的焊条进行焊接，所以，焊缝中含有较高的铬、镍元素，造成与铁素体钢中铬、镍的浓度差，使铬、镍向铁素体钢一侧扩散，形成合金元素缓降带。

(4)细晶珠光体带。

焊接接头经焊后退火热处理后，在脱碳带和增碳带之间有一个宽度从几微米到十几微米的细晶珠光体带，这是低碳马氏体在高温回火后的产物。该区带对焊接接头力学性能影响不大。

奥氏体钢和铁素体钢焊接时，焊接接头熔合线结构的主要特征是:增碳带处于铬、镍合金元素浓度陡降的互熔区内;脱碳带不仅是低温冲击韧性的低值区，而且往往是裂纹的起始和延展区带，而其宽度又为增碳带的数倍至几十倍，所以危害性最大。

2．焊条的选用

应选取超低碳的A022焊条，因为这种焊条不含钛，因此，使碳迁移减弱，阻碍了脱碳带和增碳带的形成。

3．焊后热处理

为消除焊接残余应力和消除两类钢由于热膨胀系数不同而产生的附加应力，焊后应采取高温回火，即加热至720～800℃回火，保温1.5～2.5h，空冷。