异种钢焊接问题异种钢焊接问题存在的问题存在的问题异种钢焊接：异种钢焊接： a) 组织类型相同但化学成分不同的钢组织类型相同但化学成分不同的钢 b)不同组织类型的钢（黑与白）即不同组织类型的钢（黑与白）即非合金钢或低合金非合金钢或低合金 钢与奥氏体不锈钢钢与奥氏体不锈钢之间的连接。之间的连接。 1) 1) 焊缝金属的稀释焊缝金属的稀释 2) 2) 凝固过渡区易形成马氏体组织凝固过渡区易形成马氏体组织 3) 3) 碳迁移形成扩散层碳迁移形成扩散层 4) 4) 接接头残余应力头残余应力/13:52:45异种钢焊接工艺原则异种钢焊接工艺原则1）焊接方法选择焊接方法选择 考虑考虑熔合比、效率、经济性熔合比、效率、经济性。 常用的熔化焊方法：常用的熔化焊方法：SMAW SAW TIG MIG MAG 2）焊接材料的选择）焊接材料的选择 相同金相组织类型异种钢焊接相同金相组织类型异种钢焊接焊接材料焊接材料的选择：要的选择：要求焊缝金属化学性能、耐热性能等其他性能不低于母材求焊缝金属化学性能、耐热性能等其他性能不低于母材中中性能要求较低一侧性能要求较低一侧的指标的指标 不同金相组织的异种钢焊接经常会按照舍夫勒组织不同金相组织的异种钢焊接经常会按照舍夫勒组织图选择奥氏体填充材料，或者选择镍基合金。图选择奥氏体填充材料，或者选择镍基合金。/13:52:45异种钢焊接工艺原则异种钢焊接工艺原则3）坡口选择）坡口选择 坡口角度选择考虑坡口角度选择考虑母材厚度，熔合比母材厚度，熔合比。 坡口角度越大，熔合比越小，可以减少焊缝坡口角度越大，熔合比越小，可以减少焊缝金属化学成分和力学性能波动。金属化学成分和力学性能波动。4）焊接规范参数选择）焊接规范参数选择 在保证质量的前提下用在保证质量的前提下用小电流小电流，规范参数越，规范参数越小越好，尽量减少熔合比。小越好，尽量减少熔合比。/13:52:45相同金相组织类型异种钢焊接举例相同金相组织类型异种钢焊接举例p焊接材料的选择原则：焊接材料的选择原则：按较低一侧的母材选择按较低一侧的母材选择p预热温度和层间温度：预热温度和层间温度：按照碳当量较高一侧母材的要求按照碳当量较高一侧母材的要求确定确定 p热处理热处理一般按照合金含量较高侧母材确定一般按照合金含量较高侧母材确定 两者热处理温度范围不同，应根据热处理温度高的两者热处理温度范围不同，应根据热处理温度高的材料的温度下限和热处理温度低的材料的温度上限来确材料的温度下限和热处理温度低的材料的温度上限来确定，如果热处理温度范围高的下限高于热处理温度低的定，如果热处理温度范围高的下限高于热处理温度低的上限，且温度相差太大，应考虑堆焊过渡层或增加介于上限，且温度相差太大，应考虑堆焊过渡层或增加介于两者之间的材料两者之间的材料。/13:52:45工程实例：工程实例：S690QL+S355（调质细晶粒钢（调质细晶粒钢+热轧钢），厚热轧钢），厚度度20mmp 焊材：焊材： E4315p 预热温度：预热温度：200p 层间温度：层间温度：220-250/13:52:45工程实例：工程实例：p制造化肥设备用气化炉主要受压元件材料为：制造化肥设备用气化炉主要受压元件材料为：SA387Gr11CL2/304L（84mm+4mm）SA387Gr11CL2SA387Gr11CL2：相当于相当于相当于相当于14Cr1MoR14Cr1MoR耐热钢耐热钢耐热钢耐热钢，钢淬硬倾向较大，钢淬硬倾向较大，钢淬硬倾向较大，钢淬硬倾向较大， 易产生冷裂纹；熔区和热影响区易产生马氏体易产生冷裂纹；熔区和热影响区易产生马氏体易产生冷裂纹；熔区和热影响区易产生马氏体易产生冷裂纹；熔区和热影响区易产生马氏体 组织；软化区组织；软化区组织；软化区组织；软化区304L304L：腐蚀问题；热裂纹问题腐蚀问题；热裂纹问题腐蚀问题；热裂纹问题腐蚀问题；热裂纹问题; ; 脆化问题脆化问题脆化问题脆化问题 复合板焊后复层的含碳量不大于复合板焊后复层的含碳量不大于复合板焊后复层的含碳量不大于复合板焊后复层的含碳量不大于0.02%0.02%过渡层：稀释问题；凝固过渡层；增碳问题；残余应力过渡层：稀释问题；凝固过渡层；增碳问题；残余应力过渡层：稀释问题；凝固过渡层；增碳问题；残余应力过渡层：稀释问题；凝固过渡层；增碳问题；残余应力/13:52:45焊接方法：焊接方法：焊接方法：焊接方法：采用采用采用采用SMAW+NGSAWSMAW+NGSAW（窄间隙埋弧自动焊）（窄间隙埋弧自动焊）（窄间隙埋弧自动焊）（窄间隙埋弧自动焊）焊接材料：焊接材料：焊接材料：焊接材料： 基板基板基板基板 US-511N/PF-200 US-511N/PF-200焊丝焊丝焊丝焊丝 焊剂焊剂焊剂焊剂 CMA96CMA96焊条焊条焊条焊条 复板复板复板复板 WEL308ULC WEL308ULC焊条焊条焊条焊条 过渡层过渡层过渡层过渡层 WEL309L WEL309L/13:52:45焊接工艺：焊接工艺：焊接工艺：焊接工艺：pp焊前准备：焊前准备：焊前准备：焊前准备： （1 1 1 1）加工坡口、装焊；）加工坡口、装焊；）加工坡口、装焊；）加工坡口、装焊； （2 2 2 2）焊前清除焊丝表面和焊接坡口及其两侧各）焊前清除焊丝表面和焊接坡口及其两侧各）焊前清除焊丝表面和焊接坡口及其两侧各）焊前清除焊丝表面和焊接坡口及其两侧各20mm20mm20mm20mm范围范围范围范围内的氧化层、油污、水分、锈蚀等，不锈钢复板两侧至少内的氧化层、油污、水分、锈蚀等，不锈钢复板两侧至少内的氧化层、油污、水分、锈蚀等，不锈钢复板两侧至少内的氧化层、油污、水分、锈蚀等，不锈钢复板两侧至少250mm250mm250mm250mm范围内涂上防飞溅涂料，对坡口侧进行范围内涂上防飞溅涂料，对坡口侧进行范围内涂上防飞溅涂料，对坡口侧进行范围内涂上防飞溅涂料，对坡口侧进行MTMTMTMT检查。基材焊检查。基材焊检查。基材焊检查。基材焊缝表面应距复合界面，焊缝余高修磨为零。缝表面应距复合界面，焊缝余高修磨为零。缝表面应距复合界面，焊缝余高修磨为零。缝表面应距复合界面，焊缝余高修磨为零。焊接顺序及焊接工艺参数：焊接顺序及焊接工艺参数：焊接顺序及焊接工艺参数：焊接顺序及焊接工艺参数： 手工电弧焊手工电弧焊手工电弧焊手工电弧焊窄间隙埋弧自动窄间隙埋弧自动窄间隙埋弧自动窄间隙埋弧自动焊焊焊焊手工电弧焊（一层过渡层）手工电弧焊（一层过渡层）手工电弧焊（一层过渡层）手工电弧焊（一层过渡层）手工电弧焊（两层复层）。手工电弧焊（两层复层）。手工电弧焊（两层复层）。手工电弧焊（两层复层）。/13:52:45/13:52:45pp焊前预热、焊后消氢及热处理焊前预热、焊后消氢及热处理焊前预热、焊后消氢及热处理焊前预热、焊后消氢及热处理 基材：基材：基材：基材：预热温度预热温度预热温度预热温度150150，层间温度控制在，层间温度控制在，层间温度控制在，层间温度控制在300300以内，焊后以内，焊后以内，焊后以内，焊后立即进行（立即进行（立即进行（立即进行（300350300350）/2 h/2 h消氢处理。消氢处理。消氢处理。消氢处理。过渡层：过渡层：过渡层：过渡层：因是异种钢焊接，预热温度因是异种钢焊接，预热温度因是异种钢焊接，预热温度因是异种钢焊接，预热温度120120，层间温度不超，层间温度不超，层间温度不超，层间温度不超过过过过200200。复层复层复层复层：焊接不预热，层间温度低于：焊接不预热，层间温度低于：焊接不预热，层间温度低于：焊接不预热，层间温度低于150150。基材焊完后立即进行中间热处理（基材焊完后立即进行中间热处理（基材焊完后立即进行中间热处理（基材焊完后立即进行中间热处理（400400升温速度升温速度升温速度升温速度6060/ h/ h）/13:52:45操作要点：操作要点：操作要点：操作要点： （1 1）过渡层焊接时应先焊）过渡层焊接时应先焊）过渡层焊接时应先焊）过渡层焊接时应先焊RR处焊道，然后再焊其它焊道，搭接量为处焊道，然后再焊其它焊道，搭接量为处焊道，然后再焊其它焊道，搭接量为处焊道，然后再焊其它焊道，搭接量为35%-35%-45%45%，厚度应严格控制在，应同时熔合基材焊缝、母材和复板母材，确，厚度应严格控制在，应同时熔合基材焊缝、母材和复板母材，确，厚度应严格控制在，应同时熔合基材焊缝、母材和复板母材，确，厚度应严格控制在，应同时熔合基材焊缝、母材和复板母材，确保盖满基材焊缝和基材母材。保盖满基材焊缝和基材母材。保盖满基材焊缝和基材母材。保盖满基材焊缝和基材母材。 （2 2）复层焊接应严格控制层间温度，防止过热。）复层焊接应严格控制层间温度，防止过热。）复层焊接应严格控制层间温度，防止过热。）复层焊接应严格控制层间温度，防止过热。 （3 3）过渡层和复层的焊接，在保证熔合良好的前提下，尽可能采用低热输）过渡层和复层的焊接，在保证熔合良好的前提下，尽可能采用低热输）过渡层和复层的焊接，在保证熔合良好的前提下，尽可能采用低热输）过渡层和复层的焊接，在保证熔合良好的前提下，尽可能采用低热输入量施焊，即降低熔合比。采用小直径焊条、低焊接电流、窄焊道技术、入量施焊，即降低熔合比。采用小直径焊条、低焊接电流、窄焊道技术、入量施焊，即降低熔合比。采用小直径焊条、低焊接电流、窄焊道技术、入量施焊，即降低熔合比。采用小直径焊条、低焊接电流、窄焊道技术、快速焊。快速焊。快速焊。快速焊。 （4 4）窄间隙埋弧自动焊，首层焊一道，以后各层分别焊两道。）窄间隙埋弧自动焊，首层焊一道，以后各层分别焊两道。）窄间隙埋弧自动焊，首层焊一道，以后各层分别焊两道。）窄间隙埋弧自动焊，首层焊一道，以后各层分别焊两道。焊接检验：焊接检验：焊接检验：焊接检验： 基材焊完经基材焊完经基材焊完经基材焊完经100%RT+100%MT100%RT+100%MT检查，过渡层焊完后检查，过渡层焊完后检查，过渡层焊完后检查，过渡层焊完后100%RT100%RT检查，复层焊后检查，复层焊后检查，复层焊后检查，复层焊后100%RT+100%PT100%RT+100%PT检查，最终处理后检查，最终处理后检查，最终处理后检查，最终处理后经经经经100%MT+100%PT100%MT+100%PT检查。检查。检查。检查。 ( (完完完完) )/13:52:45