?不銹鋼焊接在電廠(chǎng)、石化、造紙?jiān)O(shè)備中，很多焊接結(jié)構(gòu)都是用低碳鋼或低合金鋼經(jīng)不銹鋼焊接而成。但現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB 55006-2021對(duì)不銹鋼與碳鋼的連接有相應(yīng)的規(guī)定，且不銹鋼構(gòu)件不應(yīng)與碳鋼及低合金鋼構(gòu)件焊接。很多人可能會(huì)質(zhì)疑規(guī)范不合理，為什么不銹鋼不能焊接碳鋼和低合金鋼構(gòu)件。
異種金屬的化學(xué)成分、金相組織、物理性能和力學(xué)性能各不相同，特別是異種金屬接頭的焊縫和熔合區(qū)存在一個(gè)過(guò)渡區(qū)，這里不僅化學(xué)成分和金相組織不均勻，而且物理性能不同，力學(xué)性能也有很大差異，可能造成接頭缺陷或嚴(yán)重降低性能。不銹鋼異種金屬的焊接問(wèn)題可總結(jié)如下:
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不銹鋼焊接處理規(guī)范?
1)稀釋在異種鋼的焊接過(guò)程中，焊縫金屬由于母材的熔化而被稀釋?zhuān)♂屚谶^(guò)渡區(qū)產(chǎn)生脆性馬氏體組織，即焊縫金屬中靠近母材的熔合區(qū)附近存在一條狹窄的低塑性帶。
2)熔合區(qū)塑性低塑性區(qū)的化學(xué)成分和顯微組織與焊縫其他部位不同，寬度一般為0.2~0.6mm，位于熔合區(qū)熔合線(xiàn)邊緣。熔合區(qū)的寬度隨著填充金屬的類(lèi)型而變化。熔合區(qū)低塑性馬氏體的存在明顯降低了接頭的沖擊韌性。
3)碳的擴(kuò)散在焊后熱處理或高溫環(huán)境下，兩側(cè)強(qiáng)碳化物形成元素的含量和結(jié)構(gòu)差異會(huì)導(dǎo)致碳的遷移。在低碳鋼或低合金鋼一側(cè)形成的脫碳層，會(huì)因碳的減少而變成鐵素體組織并軟化，同時(shí)促進(jìn)脫碳區(qū)晶粒沿熔合線(xiàn)生長(zhǎng)或一層粗晶區(qū)。在焊縫的一側(cè)形成滲碳層，除了一部分碳溶解到基體中，剩余的碳元素以碳化鉻的形式析出，使結(jié)構(gòu)變硬。隨著碳擴(kuò)散的發(fā)展，熔合區(qū)接頭的脆性斷裂傾向增加。
4)熱應(yīng)力及其影響奧氏體不銹鋼熱膨脹系數(shù)比低碳或低合金鋼大30%~60%，但其導(dǎo)熱系數(shù)只有低碳或低合金鋼的30%~40%，焊后會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力。然而，這種熱應(yīng)力并不能通過(guò)熱處理消除，這種永久熱應(yīng)力對(duì)接頭性能影響很大。在熱應(yīng)力的作用下，熱裂紋會(huì)沿弱化脫碳層擴(kuò)展，導(dǎo)致接頭失效。
