不銹鋼復合中厚鋼板是由化學成分和物理性能有很大差異,焊接性也有重大差異的兩層鋼板組合而成,因而不可能用單一種焊接材料和焊接工藝進行焊接,而應將基層和復層區別對待。如果單獨采用適合于基層的焊接材料和焊接工藝,則焊接復層時會出現中合金水平的馬氏體鋼焊縫,不僅力學性能不良,還容易產生焊接裂紋,而且完全喪失了復層應有的耐蝕性;如果采用一種適合復層的不銹鋼焊接材料進行施焊,雖然易于得到腐蝕性能合格的復層表面,然而基層焊縫金屬卻完全由高、中合金水平的馬氏體鋼成分組成,其焊接裂紋傾向非常大,而且其塑性、強度等級不能同鋼板整體協調,以至在載荷作用下會出現不連續應力狀態,可能誘發斷裂失效,完全違背了制造不銹鋼復合中厚鋼板的初衷。為了防止基層成分對復層焊縫金屬的不利影響,以保證焊接接頭質量和性能,需要預先在基層焊縫表面熔敷一層規定成分的金屬層,稱之為過渡層(又稱隔離層)。


  這樣,不銹鋼(gang)(gang)(gang)復合中厚鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)的(de)(de)焊(han)接將分為三個部分:一(yi)是(shi)復層之間(jian)的(de)(de)焊(han)接,如(ru)同(tong)單一(yi)復層鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)的(de)(de)焊(han)接一(yi)樣,沒有難度(du)(du);二是(shi)基(ji)層之間(jian)的(de)(de)焊(han)接,如(ru)同(tong)單一(yi)基(ji)層鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)的(de)(de)焊(han)接一(yi)樣,也(ye)沒有難度(du)(du);三是(shi)基(ji)層與復層之間(jian)過(guo)渡層的(de)(de)焊(han)接,難度(du)(du)比(bi)較大,如(ru)同(tong)異種鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)接。


  為(wei)了保證焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)有(you)良好的耐蝕性,通常應(ying)當避免(mian)復(fu)(fu)(fu)層(ceng)焊(han)(han)后再次或多次受熱。因(yin)此在(zai)焊(han)(han)接(jie)不銹(xiu)復(fu)(fu)(fu)合中厚板(ban)時,一般先焊(han)(han)接(jie)基(ji)層(ceng),后焊(han)(han)復(fu)(fu)(fu)層(ceng)。基(ji)層(ceng)比(bi)較厚又是(shi)先焊(han)(han),只要坡口適當,可以完全避免(mian)復(fu)(fu)(fu)層(ceng)金(jin)屬熔入基(ji)層(ceng)焊(han)(han)縫金(jin)屬中的可能性。


  根據(ju)對(dui)復(fu)(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)性能要(yao)求(通常是(shi)(shi)耐蝕性),復(fu)(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)縫(feng)應(ying)當盡量(liang)與復(fu)(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)母材相同,這(zhe)(zhe)(zhe)也(ye)是(shi)(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)條基(ji)(ji)本原則(ze)。但是(shi)(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)材料選用時要(yao)考慮兩個(ge)問(wen)題(ti):一(yi)(yi)是(shi)(shi)要(yao)考慮復(fu)(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)鋼(gang)板本身的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)性,重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)防止焊(han)(han)(han)縫(feng)出現結晶裂紋。這(zhe)(zhe)(zhe)就要(yao)求焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)成分與復(fu)(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)有所不(bu)同,以使(shi)其(qi)含(han)有一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體組織。二是(shi)(shi)要(yao)考慮基(ji)(ji)層(ceng)(ceng)鋼(gang)板對(dui)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)稀(xi)釋作用。因(yin)為復(fu)(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)接(jie)是(shi)(shi)在基(ji)(ji)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)上開始(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de),并且還(huan)必須保(bao)證基(ji)(ji)層(ceng)(ceng)與復(fu)(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)之間有良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)性,同時由于(yu)復(fu)(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)不(bu)厚(hou),焊(han)(han)(han)接(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)數有限,這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)稀(xi)稀(xi)作用是(shi)(shi)難于(yu)避免的(de)(de)(de)(de)(de)。為了克服這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)(yi)缺陷,合(he)理的(de)(de)(de)(de)(de)辦法是(shi)(shi)在基(ji)(ji)層(ceng)(ceng)同復(fu)(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)合(he)面處設置(zhi)一(yi)(yi)個(ge)過(guo)渡層(ceng)(ceng),完成由基(ji)(ji)層(ceng)(ceng)到復(fu)(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)成分過(guo)渡。這(zhe)(zhe)(zhe)樣一(yi)(yi)來,從過(guo)渡層(ceng)(ceng)上開始(shi)(shi)對(dui)復(fu)(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)接(jie),就比較接(jie)近于(yu)該(gai)種(zhong)不(bu)銹鋼(gang)板的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)。


  不銹鋼復合(he)中厚鋼板焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)的(de)(de)關鍵問(wen)題(ti)是復層(ceng)(ceng)(ceng)與基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)交界部位(wei)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie),也就(jiu)是過(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(又稱隔離層(ceng)(ceng)(ceng))的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)問(wen)題(ti)。從熔焊(han)(han)(han)(han)(han)的(de)(de)冶金學(xue)分析,過(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)同(tong)前面討論(lun)的(de)(de)異種(zhong)鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)沒有(you)本質的(de)(de)區(qu)別。為保證過(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)(ceng)能完成化(hua)學(xue)成分由(you)基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)到復層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)過(guo)渡(du),很重(zhong)要(yao)的(de)(de)是選(xuan)擇合(he)適(shi)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材料和穩定的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)參數以保證熔合(he)比(bi)基(ji)本穩定。這個熔合(he)比(bi)也可以通過(guo)坡口尺寸和焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)工(gong)藝在較大范圍內(nei)變化(hua)。


  不(bu)(bu)銹(xiu)鋼復(fu)合中(zhong)厚鋼板(ban)的(de)(de)過渡(du)層宜(yi)薄不(bu)(bu)宜(yi)厚。值得(de)注意的(de)(de)還有,由于不(bu)(bu)銹(xiu)鋼同碳鋼(或(huo)低合金(jin)結構鋼)之間的(de)(de)熱物理性(xing)能(neng)(特別是膨脹系數)差別較大。為了防止(zhi)焊后冷卻過程中(zhong)或(huo)以后服役過程中(zhong)因溫(wen)差應力而開裂,應當保證(zheng)過渡(du)層具有優良的(de)(de)塑(su)性(xing)和韌性(xing),使(shi)它(ta)能(neng)夠(gou)起到吸收和緩沖應力對(dui)兩金(jin)屬交界面的(de)(de)有害作用(yong),避免焊接接頭產生(sheng)裂紋。另外(wai),還要考慮在過渡(du)層上焊接復(fu)層時,不(bu)(bu)至于過分的(de)(de)被(bei)過渡(du)層所稀(xi)釋(shi)。




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