常用異種鋼旋壓封頭的焊接要求及注意事項

　　對于異種鋼的旋壓封頭焊接接頭，尤其是成分差別比較大的異種鋼焊接接頭，其焊縫組織存在著稀釋和被稀釋的問題，因此焊縫金屬的組織和成分可能與兩種母材均不同，在考慮其焊接接頭性能問題時應充分注意這個因素。為了解決稀釋和被稀釋的問題，曾經廣為應用的焊接方法 是采用加過渡層的焊接辦法，但這種焊接方法工藝復雜，費工費時。因此，在考慮異種鋼接頭的使用工況后，旋壓封頭也可以采用簡單的焊接方法來處理。下面 以常見的復合鋼板、碳鋼和鉻鉬鋼、碳鋼和不銹鋼、鉻鉬鋼和不銹鋼的焊接問題作簡單介紹。

　　1、碳鋼和不銹鋼復合鋼板的焊接

　　首先應該清楚，碳鋼-不銹鋼復合板旋壓封頭是利用其較薄的不銹鋼復層具有抗腐蝕性能較好的 點來工作的，此時不能在焊縫處破壞其耐蝕性，也 是說，焊縫處的內側應保留不銹鋼的成分和 性。對此，工程上常采用加過渡層的方法進行焊接，即復層的焊接材料應選用相應的不銹鋼材料，在焊完復層后，清除干凈焊渣和飛濺物，然后再焊接過渡層。過渡層的焊接材料應選用合金含量(尤其是鎳含量)較高的材料，以防止由于基層的稀釋而產生不良影響。 焊接基層(即碳鋼層)。焊接基層的過程中，應盡可能采用小電流、小直徑、高速度的焊接參數(shù)，以免基層金屬溶入到復層中。

　　2、碳鋼和鉻鉬鋼的焊接

　　可以肯定地說，此時的旋壓封頭焊接接頭不會用于高于碳鋼使用條件的工況下，故焊縫金屬的性能只要不低于碳鋼的性能即可。由于常用鉻鉬鋼的合金含量比較低，經碳鋼稀釋后，其性能沒有發(fā)生太大的變化。而碳鋼(一般為低碳鋼)又與鉻鉬鋼的含碳量差別不太大，也 是說鉻鉬鋼對碳鋼的含碳量不敏感，故此接頭的組織和性能均不會產生突變。焊接時只要按照焊接性較差的鉻鉬鋼選擇焊接工藝條件即可。一般情況下，焊接材料宜選比鉻鉬鋼合金元素含量稍低的焊接材料，以減少碳鋼側的淬硬性。焊前預熱和焊后熱處理按鉻鉬鋼確定。

　　3、碳鋼和不銹鋼的焊接

　　它與碳鋼-不銹鋼復合鋼板不同，其旋壓封頭焊接接頭不要求具有不銹鋼的 性能，因此不必采用過渡層焊接，也不要求在超過碳鋼允許的溫度以上工作。因此，此時的焊接接頭性能只要不低于碳鋼母材金屬即可。但是，由于不銹鋼合金含量較高，而它的含碳量又比碳鋼低許多，因此，雖然二者單 焊接時，可焊性比較好，但二者相互交融稀釋的結果，會形成一系列不同組分的高碳合金，這些合金當中有些具有較大的淬硬傾向。又由于碳鋼和不銹鋼的熱脹系數(shù)差別較大，故存在較大的熱應力，此時的焊接接頭可能會出現(xiàn)熱裂紋和冷裂紋等一系列問題。首先，在焊縫金屬中，由于同時熔入了碳鋼和不銹鋼，因為稀釋作用而產生部分馬氏體組織，使焊接接頭的塑性和韌性變差，容易產生冷裂紋;其次是由于不銹鋼側含碳量較低，旋壓封頭碳鋼側含碳量較高，在高溫下(無論是焊接過程，熱處理過程，還是正常的工作中)，碳元素會發(fā)生由碳鋼側向不銹鋼側的遷移，從而造成碳鋼側因含碳量降低而強度下降，而不銹鋼側因含碳量的增加而耐蝕性降低;第三，由于碳鋼和不銹鋼的熱膨脹系數(shù)差別較大，故會在接頭的徑向產生一個較大的熱應力，這個熱應力與其它應力疊加的結果會導致熱裂紋的產生。如果此類接頭工作在有溫度循環(huán)的工況，其熱應力會使它很快發(fā)生疲勞破壞。由此可見，旋壓封頭應盡可能避免碳鋼和不銹鋼的焊接接頭，因為它不僅具有一般的焊接缺陷，還存在上述的一些 有缺陷。事實上，對于所有的異種鋼接頭，都有不同程度的 別缺陷，故在設計中，尤其是重要的管道設計中，應盡可能采用法蘭連接去實現(xiàn)材料的分界。

　　解決或緩解碳鋼與不銹鋼接頭缺陷的辦法是采用高鉻鎳焊接材料。高鉻鎳焊接材料可以補償碳鋼對不銹鋼的稀釋作用，同時鎳又能阻止碳的遷移。旋壓封頭焊接接頭 進行焊后熱處理，以消除馬氏體可能帶來的延遲裂紋。

　　4、鉻鉬鋼和不銹鋼的焊接

　　鉻鉬鋼與不銹鋼的旋壓封頭焊接既具有碳鋼與不銹鋼焊接相似的 殊問題，又具有鉻鉬鋼本身可焊性差的問題，并且這樣的接頭又是用在使用條件較苛刻(一般是用在高溫下，例如加熱爐爐管與工藝管道的連接處)的情況下，故工程上應力求避免這種接頭的出現(xiàn)。如果不可避免鉻鉬鋼與不銹鋼的連接時，應采用法蘭連接。