碳遷移及對高溫性能的影響
異種鋼焊接接頭在焊后熱處理或在高溫下工作時(shí),熔合線(xiàn)附近會(huì )發(fā)生碳的遷移現象,其結果是在含碳化物形成元素低的珠光體鋼一側出現脫碳層,而相鄰的鉻鎳奧氏體焊縫出現增碳層,從而使脫碳層軟化,增碳層硬化,接頭的高溫持久強度和抗腐蝕性能下降。
提高焊縫金屬中含鎳量可以阻止碳的遷移。工作溫度愈高,焊縫含鎳量應愈高。
熱應力的影響
奧氏體鋼熱膨脹系數比鐵素體鋼大30%一50%,因此,這兩種材質(zhì)的異種鋼接頭在焊后冷卻、熱處理和運行中將產(chǎn)生較大的熱應力,若在周期性加熱和冷卻的條件下工作,還可能出現熔合區珠光體側的熱疲勞裂紋,使接頭過(guò)早斷裂。
采用線(xiàn)膨脹系數與珠光體鋼或碳鋼較接近的高鎳基焊條焊接或堆焊過(guò)渡層,可以減小熱應力及熱疲勞的不利影響。
當將兩種機械性能與焊接工藝要求均不相同的鋼種焊接成一體時(shí),其焊接材料的機械性能指標,應與機械性能較低的鋼種相符;而焊接工藝則應符合焊接工藝要求較高的鋼種。同等強度的焊條以選用抗裂性及塑性好的低氫焊條為佳。從化學(xué)成分看,要針對不同情況區別對待,例如低合金鋼與12%鉻鋼焊接,應選用相應的低合金鋼焊條;低合金鋼與鉻鎳奧氏體鋼焊接要選用高鉻鎳焊條。