1、復(fù)合板焊接工藝全石油、化工、航海和軍工生產(chǎn)中廣泛使用復(fù)合鋼制造各類耐腐蝕設(shè)備。目前應(yīng)用較多的復(fù)合鋼是由較薄的不銹鋼與較厚的低合金鋼通過爆炸焊、軋制或堆焊等工藝方法制成的雙金屬板材。較厚的珠光體鋼部分為基層，基層多半由低碳鋼或低合金鋼組成，要緊滿足復(fù)合鋼在使用中強(qiáng)度和剛度的要求。不銹鋼部分為復(fù)層，要緊滿足復(fù)合鋼的耐蝕性等要求。隨著復(fù)合鋼的應(yīng)用范疇不斷擴(kuò)大，其焊接日益引起人們的關(guān)注。1.復(fù)合鋼的差不多性能1.1復(fù)合鋼的力學(xué)性能生產(chǎn)中應(yīng)用較多的復(fù)合鋼板是以不銹鋼、鎳基合金、銅基合金或鈦合金板為復(fù)層，低碳鋼或低合金鋼為基層，以爆炸焊、復(fù)合軋制、堆焊或釬焊方法制成的雙金屬板材。還能夠采一樣為10%20%

2、，最小有用厚度為1.5mm。復(fù)合鋼能夠節(jié)約大量的不銹鋼或鈦等貴重金屬，具有專門大的經(jīng)濟(jì)價值。碳鋼與不銹鋼（或鎳基合金、鈦等）用復(fù)合軋制或爆炸焊方法形成的復(fù)合鋼板，要求具有一定的拉伸、彎曲等力學(xué)性能。為了保證復(fù)合鋼板不失去原有的綜合性能，對基層和復(fù)層必須分別進(jìn)行焊接，焊接性、焊接材料選擇、焊接工藝等由基層、復(fù)層材料決定。拉伸強(qiáng)度 復(fù)合鋼中的不銹鋼復(fù)層的力學(xué)性能比基層碳鋼優(yōu)良，抗接強(qiáng)度高于碳鋼。復(fù)合鋼的拉伸強(qiáng)度（、）可用下式求出。bs bccbdd bcd式中 碳鋼的抗拉強(qiáng)度，MPa；bc碳鋼的厚度，mm；c 不銹鋼的抗拉強(qiáng)度， MPa；bd不銹鋼的厚度，mm。dASMF日本有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)通常也按這種規(guī)

3、定進(jìn)行設(shè)計。彎曲性能 測定復(fù)合鋼的彎曲性能時，可把不銹鋼復(fù)層放在外側(cè)，也可把碳鋼基層放在外側(cè)進(jìn)行彎曲試驗。不管采取哪種方法，都必須依照處于外側(cè)材料的彎曲試驗規(guī)定進(jìn)行，目的是為了判定外側(cè)材料的性能。假如把不銹鋼放在外側(cè)進(jìn)行彎曲試驗，彎曲半徑按與復(fù)合鋼整體厚度相等的不銹鋼厚度應(yīng)按碳鋼整體厚度的規(guī)定進(jìn)行試驗。4.99.5mmR可按復(fù)合鋼整體厚度的一半（R=/2）進(jìn)行彎曲。當(dāng)不銹鋼厚度9mm時，彎曲半徑R按等于復(fù)合鋼整體厚度（R=）進(jìn)行彎曲。通常規(guī)定三個試樣中至少一個試樣不能在彎曲處的兩端有超過50%的分離現(xiàn)象。當(dāng)進(jìn)行彎曲試驗時，這種合金層容易形成裂紋。因此，使用爆炸焊復(fù)合鋼制造承擔(dān)彎曲載荷的結(jié)構(gòu)時，

4、必須選用沒有硬化合金層的爆炸焊復(fù)合鋼。1.2不銹復(fù)合鋼的種類與性能不銹復(fù)層鋼板是由較厚的珠光體鋼（基層）和較薄的不銹鋼（復(fù)層）復(fù)合軋制而成的雙等奧氏體不銹鋼，要緊滿足耐蝕性能等要求。不銹鋼復(fù)層通常是在容器里層，厚度一樣只點總厚度的10%20%。我國生產(chǎn)的不銹鋼復(fù)合鋼板種類和力學(xué)性能見表1。目前應(yīng)用較多的是奧氏體系復(fù)合鋼板和鐵素體系復(fù)合鋼板。不銹復(fù)合鋼冷軋薄板和鋼帶寬度9001200mm、長度2000mm的承諾偏差應(yīng)符合GB/T 708-1988的規(guī)定。成卷交貨時鋼卷頭、尾厚度不正常的長度分別不超過6000mm。不銹復(fù)合冷軋薄鋼板的厚度承諾偏差見表2。不銹復(fù)合鋼板總厚度及其承諾偏差見表3。/MP

5、a /MPa / /MPa規(guī)格/mm寬度Q235 1Cr18Ni9Ti(0Cr18Ni9Ti)Q235 1Cr18Ni12Mo2Ti(0Cr18Ni12Mo2Ti)20g 1Cr18Ni9Ti(0Cr18Ni9Ti)20g 0Cr18Ni12Mo2Ti10006,8,10,12,14,15,16,18,20,22,24,25,28,30不低于基層鋼的力學(xué)性能16Mn 1Cr18Ni12Mo2Ti16Mn 0Cr13表2不銹復(fù)合冷軋薄鋼板的厚度承諾偏差復(fù)合鋼板厚度承諾偏差/mm0.070.080.100.120.130.150.080.100.120.140.160.173.0注：不銹復(fù)合薄鋼板

6、冷軋后進(jìn)行熱處理、酸洗或類似的處理加工，最后獲得適當(dāng)?shù)燃壍谋砻娲植诙?。?3 不銹復(fù)合鋼板總厚度及其承諾偏差4109%11158%16257%26306%31605%復(fù)合鋼板總厚度/mm總厚度承諾偏差不銹復(fù)合鋼板表面的質(zhì)量特點如下。級表面 的一樣的輕微麻點、輕微劃傷和輥印。級表面 的下列缺陷。正面：一樣的輕微麻點、輕微劃傷、凹坑和輥印。反面：一樣的輕微麻點、局部的深麻點、輕微劃傷、壓痕或凹坑。鋼板兩面超出上述范疇的缺陷承諾用砂輪清除，清除深度正面不得大于鋼板復(fù)層厚度之半，反面不得大于鋼板公差。不銹復(fù)合鋼冷軋薄鋼板的力學(xué)性能應(yīng)符合基層材料相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，當(dāng)基層材料選用深沖拉延鋼時，力學(xué)性能應(yīng)符合

7、表 4 的規(guī)定。在彎曲部分的外側(cè)承諾產(chǎn)生裂紋，復(fù)合界面不承諾分層。表 4 不銹復(fù)合鋼冷軋薄鋼板的力學(xué)性能08Al10Al34549036551035036028271817不得有分層、裂紋、折斷不得有分層、裂紋、折斷180注：復(fù)層為 0Cr13 鋼時，力學(xué)性能按復(fù)層為鐵素體不銹鋼的規(guī)定?；鶎訛槠渌撎枙r，冷軋復(fù)合薄鋼板的力學(xué)性能按基層牌號相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。為復(fù)合鋼板總厚度。不銹復(fù)合鋼板標(biāo)準(zhǔn)中沒有彎曲試驗規(guī)定時，可不做彎曲試驗；如需求方要求做時，彎曲直徑 d=4。對稱型復(fù)合鋼板任做一個彎曲試驗、非對稱型復(fù)合鋼板進(jìn)行冷彎試驗時，復(fù)層厚度大的面在外側(cè)。1.3 復(fù)合鋼板的接頭設(shè)計復(fù)合鋼板焊接接頭設(shè)計

8、必須考慮便于分別對基層、復(fù)層及過渡層焊接施工和幸免或減少焊接第一焊道時被稀釋的問題。圖 1 為不銹鋼復(fù)合鋼板、銅及銅合金復(fù)合鋼板對接接頭的常用坡口形式。鈦及鈦合金或鋁及鋁合金復(fù)層冶金相容性差。因此在接頭設(shè)計上應(yīng)盡量幸免或減少基層金屬熔入復(fù)層金屬。因此在接頭構(gòu)造上與不銹鋼復(fù)合鋼板有較大區(qū)別。圖 2 為鈦及鈦合金或鋁及鋁合金復(fù)合鋼板對接接頭的常用坡口形式。對接接頭盡可能采納 X 形坡口雙面焊。同時考慮過渡層的焊接特點，盡量減少復(fù)層一側(cè)的焊接工作量。當(dāng)焊接位置受限，必須單面焊時，可采納單面 V 形坡口。2. 鈦鋼復(fù)合板的焊接采納鈦鋼復(fù)合板能夠大大擴(kuò)展鈦的應(yīng)用范疇和降低結(jié)構(gòu)件的造價，許多國家差不多把握

9、這種復(fù)合板的生產(chǎn)技術(shù)。我國差不多采納爆炸成形以及爆炸軋制技術(shù)來生產(chǎn)制造這種復(fù)合板并取得良好成效。2.1 鈦鋼復(fù)合板的分類及性能目前，生產(chǎn)鈦鋼復(fù)合板最適宜的方法是爆炸成形。也有同時采納兩種工藝來生產(chǎn)鈦鋼復(fù)合板的：先爆炸成形，然后再進(jìn)行軋制。在真空條件下軋制鈦鋼復(fù)合板比最初采納的真空釬焊工藝更廉價。槽等工程結(jié)構(gòu)。鈦鋼復(fù)合板的分類見表5。鈦鋼復(fù)合板的力學(xué)和工藝性能見表銹鋼復(fù)合板的分類見表 7。鈦不銹鋼復(fù)合板的力學(xué)和工藝性能見表 8。表 5 鈦鋼復(fù)合板的分類0 類：用于過渡接頭、法蘭等高結(jié)合強(qiáng)度且不承諾不結(jié)合區(qū)存在的復(fù)合板1 類：將鈦材作為強(qiáng)度設(shè)計或?qū)ｉT用途的復(fù)合板，如管板等2 類：將鈦材作為耐蝕設(shè)計

10、，而不考慮強(qiáng)度的復(fù)合板，如筒1 類2 類爆炸軋制鈦鋼復(fù)合板BE2 體等注：爆炸鈦鋼復(fù)合板以“爆”字漢語拼音第一個字母 B 表示，爆炸軋制鈦鋼復(fù)合板以 BR 表示。表 6 鈦鋼復(fù)合板的力學(xué)和工藝性能大于基層或復(fù)合材料標(biāo)準(zhǔn)中較低一方的規(guī)定值內(nèi)彎 180，外彎由復(fù) 2 倍時取合材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 2 倍，外彎時為復(fù)合板厚度的3 倍B注：復(fù)合鋼板抗拉強(qiáng)度 按式（7-1）運算。B表 7 鈦不銹鋼復(fù)合板的分類012用于過渡接頭、法蘭等高結(jié)合強(qiáng)度且不承諾不結(jié)合區(qū)存在的某些專門用途B1B2鈦材參與強(qiáng)度設(shè)計的復(fù)合板，或復(fù)合板需進(jìn)行嚴(yán)格加工的結(jié)構(gòu)件，如管板等將鈦材作為耐蝕設(shè)計，不參與強(qiáng)度設(shè)計的復(fù)合板，如筒體等類注：爆炸

11、鈦鋼復(fù)合板以“爆”字漢語拼音第一個字母B表示。表8鈦不銹鋼復(fù)合板的力學(xué)和工藝性能拉伸試驗274 內(nèi)彎180，大于基層或復(fù)合材料標(biāo)準(zhǔn)中較低一方的規(guī)定值外彎由復(fù)合 夠2倍時取2倍，外彎材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 時為復(fù)合板厚度的31類1382類138定倍注：復(fù)合鋼板抗拉強(qiáng)度按式（7-1）運算。B2.2鈦鋼復(fù)合板焊接工藝特點鈦鋼復(fù)合板的復(fù)層（鈦）厚度一樣為1.53.0mm，基層厚度為820mm。鈦復(fù)層和鋼基層之間假如不加入中間金屬層，經(jīng)加熱后會產(chǎn)生脆性層，使鈦鋼復(fù)合板的層間結(jié)合強(qiáng)度降低。因此，可在鈦與鋼之間加入V、Nb或者V Cr等中間合金層。通過加入各種中間金屬層軋制的鈦鋼復(fù)合板加熱工藝對界面抗拉強(qiáng)度的阻礙見表9

12、。由表可見，加入V作為中間層的成效最好。加雙金屬中間層（V Cu或NbCu）的結(jié)果并Cu表9鈦鋼復(fù)合板加熱工藝對界面抗拉強(qiáng)度的阻礙0.5h22129410019414010h19627717620118950h186274167225203157272178208181加V中間層 加Nb中間層 225加VCu中間層206加NbCu中間層219鈦鋼復(fù)合板的焊接要緊采納以下兩種工藝：焊縫上加蓋板，見圖3(a)；加中間層，見圖3(b)。采納第一種焊接工藝時（在焊縫上加蓋板），對接接頭處的強(qiáng)度性能要緊靠基層鋼焊縫填充材料，通常是（Ag與 Ti 熔合得專門好）或熔點較低的銀釬料，也能夠填充環(huán)氧樹脂型聚合

13、物。加填充材料的目的是為了提高接頭的抗腐蝕性能。焊縫能夠是如圖 4(a)所示的單面焊縫，也能夠是如圖 4(b)所示的雙面焊縫。焊接鈦鋼復(fù)合板的第二種工藝是在鈦復(fù)層的坡口中鑲?cè)胍粚訉ｉT薄的難熔金屬襯片（見圖 1b）,如厚度 0.1mm 的鈮箔或鉬箔等。焊接鈦鋼復(fù)合板的復(fù)層時，采納鎢極氬弧焊（TIG），填加鈦焊絲，鈦絲直徑取決于鈦鋼復(fù)合板的復(fù)層厚度及坡口形式。鎢極電弧在鈦絲和鎢極之間燃燒，不要使電弧直截了當(dāng)作用在鈮箔上，焊槍應(yīng)沿著鈦絲移動，鈦絲熔化后 Nb 只有專門少部分 Nb 熔化，防止了鈦與鋼的相互熔合，能夠有效地防止脆性相的形成。2.3 鈦鋼復(fù)合板焊接實例被焊母材 焊接工藝 用厚度 0.1m

14、m 3mm。填加鈦焊絲，鈦絲直徑4mm。焊接工藝參數(shù)為，焊接電流160170A，焊接電壓1012V，焊接速度 13.3cm/min，噴嘴直徑 18mm。用氬氣作為愛護(hù)氣體，愛護(hù)熔池的氬氣流量為 810L/min，在冷卻過程中愛護(hù)焊縫的氬氣流量為 34L/min。通過上述工藝獲得的鈦鋼復(fù)合板焊接接頭的抗拉強(qiáng)度為 387397MPa，基層金屬的抗拉強(qiáng)度為 426431MPa。在拉伸實驗時，焊接接頭第一在鈮箔與鈦復(fù)層的界面上斷裂，然后在鋼基層上破斷。這說明鈦復(fù)層的塑性比低碳鋼基層的塑性差。 SO ）等腐蝕性溶液中，耐24 0.13mm/a，而鈦鋼復(fù)合板焊接接頭的腐蝕速率為 0.15mm/a。采納鈦鋼

15、復(fù)合板焊接工藝時，第一要引起注意的是，對基層（鋼基體）要緊是熱阻礙區(qū)淬硬問題，對復(fù)層（鈦）要緊是脆化問題。3. 不銹復(fù)合鋼的焊接不銹復(fù)合鋼板基層和復(fù)層交界處的焊接屬異種鋼焊接，焊接性要緊取決于復(fù)層和基層的物理性能、化學(xué)成分、接頭形式及填充金屬種類。焊接低碳鋼（或低合金鋼）與不銹鋼的復(fù)合鋼板時，容易產(chǎn)生高溫結(jié)晶裂紋、延遲裂紋和脆化問題。3.1 不銹復(fù)合鋼板的加工特點不銹復(fù)合鋼板在焊接之前，一樣通過下料切割成零件，坡口加工以及熱成形、冷成形加工等。（1） 復(fù)合鋼板的切割不銹復(fù)合鋼板總厚度在 12mm 復(fù)合層必須向下，而碳鋼基層向上，不可損害復(fù)層表面和結(jié)合處。在基層鋼和復(fù)層鋼都較厚的情形下，可采納等

16、離子切割和氧乙炔火焰切割。在用氧乙炔火焰切割時，要注意以下問題。 所采納的噴嘴直徑應(yīng)當(dāng)比同一厚度鋼板稍大一些。切割時應(yīng)先從基層鋼板一側(cè)開始，氧壓應(yīng)是同等厚度鋼板切割時氧壓的一半，專門當(dāng)基層鋼板較薄時更要低些。不銹鋼復(fù)合板氧乙炔火焰切割的速度要比切割低碳鋼時的速度慢（見表 10）。表 10 不銹鋼復(fù)合板氧乙炔火焰切割的工藝參數(shù))892380一樣都從復(fù)層開始，即復(fù)合層在上面一側(cè)開始切割，切割速度和切口質(zhì)量比氧乙炔火焰切割時高。（2） 復(fù)合鋼板的成型加工不銹復(fù)合鋼板的成型加工，應(yīng)盡可能實行常溫冷態(tài)彎曲成型，不可在滾床或壓床進(jìn)行急劇彎曲，要施行逐段的緩慢成型加工。加工過程中復(fù)層表面不可有油污，不可導(dǎo)致

17、傷痕。一樣化工容器和原子能裝置結(jié)構(gòu)，所用的復(fù)合鋼板在焊接之前常需要加熱成型加工。在熱成型的加工過程中應(yīng)注意加工之前應(yīng)清除工件表面上的油污及雜物；加熱要保持弱性焰，注意幸免還原性焰產(chǎn)生增碳現(xiàn)象。熱加工后，關(guān)于低碳鋼基層能夠空冷，對低合金鋼的基層要進(jìn)行保溫緩冷。不銹復(fù)合鋼板加熱成型的溫度范疇見表 11。表 11 不銹復(fù)合鋼板加熱成型的溫度范疇不銹鋼復(fù)層加熱700850低碳鋼750950，實際加熱到900950為了幸免晶間腐蝕，應(yīng)盡可能選用有穩(wěn)固劑的不銹鋼復(fù)層珠光體耐熱鋼750950，實際加熱到9009503.2 焊接性特點（1） 奧氏體系復(fù)合鋼的焊接性奧氏體系復(fù)合鋼板是指基層是低碳鋼或低合金鋼，復(fù)

18、層是奧氏體不銹鋼的復(fù)合鋼板。復(fù)合鋼板焊接時，復(fù)層和基層分開各自進(jìn)行焊接。焊接中的要緊問題在于基層與復(fù)層交接處的過渡層焊接。焊接這類復(fù)合鋼板時要緊存在以下幾個問題。 焊縫容易產(chǎn)生結(jié)晶裂紋 結(jié)晶裂紋是熱裂紋的一種形式。焊縫金屬在結(jié)晶過程中冷卻到固相線鄰近的高溫時，液態(tài)晶界在焊接應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂紋。阻礙結(jié)晶裂紋的因素要緊有兩個。稀釋率的阻礙 稀釋作用，使焊縫中奧氏體形成元素減少，含碳量增多，焊縫結(jié)晶時易產(chǎn)生微裂紋。結(jié)晶區(qū)間的阻礙 奧氏體鋼結(jié)晶溫度區(qū)間專門大，熔池結(jié)晶時在枝晶的晶界上存在Si 等低熔點共晶物出現(xiàn)薄膜狀，這種液態(tài)薄膜在拉伸應(yīng)力作用下易產(chǎn)生裂紋。若焊接材料選擇不合適或焊接工藝不恰當(dāng)，不銹

19、鋼焊縫就可能嚴(yán)峻稀釋，形成馬氏體淬硬組織；或由于鉻、鎳強(qiáng)烈滲入珠光體鋼基層而嚴(yán)峻脆化，產(chǎn)生裂紋。因此，焊接過渡層時，要使用含鉻、鎳量較多的焊接材料，保證焊縫金屬含一定量的鐵素體組織，以提高抗裂性，使之即使受到基層的稀釋，也可不能產(chǎn)生馬氏體淬硬組織；同時，也應(yīng)采納合適的焊接方法和焊接工藝，減小基層一側(cè)熔深和焊縫的稀釋。 熱阻礙區(qū)容易產(chǎn)生液化裂紋 復(fù)合鋼焊接時，奧氏體鋼熱阻礙區(qū)由于受焊接熱循環(huán)阻礙，低熔點雜質(zhì)被熔化，在焊接應(yīng)力作用下產(chǎn)生液化裂紋。焊接時，熱阻礙區(qū)受熔池金屬的熱膨脹作用產(chǎn)生壓縮應(yīng)力，當(dāng)電弧移開后，隨著溫度的降低，壓縮應(yīng)力變拉伸應(yīng)力。之后，熱阻礙區(qū)晶界上存在的低熔點共晶物的液膜被拉開產(chǎn)

20、生裂紋。這種裂紋是由于奧氏體系復(fù)合鋼板的熱阻礙區(qū)晶界受焊接熱循環(huán)作用，低熔點共晶物液化產(chǎn)生的，因此稱為液化裂紋。假如晶界析出物的熔點高，即使受焊接熱作用瞬時產(chǎn)生液態(tài)膜，但在壓縮應(yīng)力作用下已完成結(jié)晶，當(dāng)轉(zhuǎn)變?yōu)槔鞈?yīng)力時晶界已不存在液態(tài)膜了，因此也就不產(chǎn)生裂紋。防止奧氏體系復(fù)合鋼板焊縫及熱阻礙區(qū)產(chǎn)生結(jié)晶裂紋和液化裂紋的要緊措施為：正確制定焊接工藝，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程；合理選擇填充材料。 熔合區(qū)脆化 焊接奧氏體系復(fù)合鋼板時，熔合區(qū)顯現(xiàn)脆化的緣故有如下幾個。a. 結(jié)構(gòu)鋼焊條的阻礙 用 E4303 或 E4315 焊條焊接基層鋼板時，由于熱作用使復(fù)層鋼板局部熔化，合金元素滲入焊縫。在熔合區(qū)鄰近狹小區(qū)域中，

21、攪拌作用不充分而產(chǎn)生馬氏體組織，使熔合區(qū)硬度和脆性增加。b. 不銹鋼焊條的阻礙 用 E347-16 或 E347-15 使焊縫金屬成分稀釋，焊縫金屬為奧氏體 性明顯增加。c. 碳遷移的阻礙 焊接時碳由低Cr 的基層鋼板（碳鋼或低合金鋼）向高 Cr 的不銹鋼復(fù)層焊縫金屬擴(kuò)散遷移，因此在基層和復(fù)層的交界形成高硬度的增碳層和低硬度的脫碳層，引起熔合區(qū)的脆化或軟化。為了防止碳的遷移，可在基層和復(fù)層之間采納“隔離焊縫”（也稱過渡層）。生產(chǎn)中常選用含 Nb 的鐵素體焊條在基層鋼板上焊接“隔離焊縫”，然后用奧氏體鋼焊條焊接復(fù)層，最后用結(jié)構(gòu)鋼焊條焊接基層。這種工藝措施可有效地防止碳的遷移，幸免在熔合區(qū)鄰近顯現(xiàn)

22、脫碳層和增碳層，從而減小了熔合區(qū)的脆化，使復(fù)合鋼板的焊接接頭具有較高的強(qiáng)度和韌性。（2） 鐵素體系鋼的焊接性 焊縫易產(chǎn)生結(jié)晶裂紋 焊接鐵素體復(fù)合鋼板時，焊縫金屬產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的緣故和防止措施，與焊接奧氏體復(fù)合鋼板時差不多相同。 焊接接頭易產(chǎn)生延遲裂紋 延遲裂紋是焊接接頭冷卻到室溫并在一定時刻后才顯現(xiàn)的焊接冷裂紋，多產(chǎn)生在熱阻礙區(qū)。焊接鐵素體系復(fù)合鋼板產(chǎn)生延遲裂紋的阻礙因素有：焊接接頭區(qū)顯現(xiàn)脆硬組織；焊縫金屬中有明顯的擴(kuò)散氫集合；焊接接頭剛度大；有明顯的焊接應(yīng)力。延遲裂紋有埋伏期，用不同的填充材料焊接時，延遲裂紋的埋伏期和裂紋數(shù)目不同，試驗結(jié)果見表 12。因此，焊縫延遲裂紋檢驗不能焊后趕忙進(jìn)行。表

23、 12 鐵素體復(fù)合鋼板焊后延遲裂紋埋伏期的試驗結(jié)果焊 條裂 紋 數(shù) 目型 號焊 后1122020020400000000為了防止產(chǎn)生延遲裂紋，應(yīng)采取下列措施。 焊條要充分干燥 施焊前焊條要烘干 G302或G307100以上烘干；采納 G202 或 G207 焊條，焊前在 50以上烘干，焊后就不產(chǎn)生延遲裂紋。 嚴(yán)格遵守操作規(guī)程 焊接鐵素體復(fù)合鋼板的操作規(guī)程應(yīng)依照板厚、接頭形式及技術(shù)條件的要求制定。3.3 焊接程序（1）復(fù)合鋼板的焊接方法焊接方法應(yīng)依照復(fù)合鋼板材質(zhì)、接頭厚度、坡口尺寸及施焊條件等確定。目前焊接復(fù)合鋼常用手工電弧焊，也可用氬弧焊、埋弧自動焊或氣體愛護(hù)焊。為了減小熔合比，可用雙絲埋弧焊

24、。實際生產(chǎn)中常用埋弧自動焊焊接基層，用手工電弧焊和氬弧焊焊接復(fù)層和過渡層。為了保證復(fù)合鋼板不失去原有的綜合性能，基層和復(fù)層必須分別進(jìn)行焊接。基層的焊接工藝與珠光體鋼相同，復(fù)層的焊接工藝與相應(yīng)的不銹鋼（或鎳基合金、鈦及鈦合金等）相似，只有基層與復(fù)層交界處的焊接是屬于異種金屬的焊接。（2）復(fù)合鋼焊接的坡口形式 610mm。等離子弧切割時，復(fù)層應(yīng)向上，熱阻礙區(qū)約為0.51mm。壓縮弧等離子切割的熱阻礙區(qū)最小或幾乎沒有。不管采納哪種方法下料，焊前都必須打磨接口處，使接口平坦并除去切割的熱阻礙區(qū)部分。焊接坡口的形式，一樣盡可能采納 V 形或 X 形坡口雙面焊。先焊基層，然后焊過渡層，最后焊復(fù)層（見圖5）

25、。如此的焊接順序是為了保證復(fù)合鋼焊接接頭具有良好的耐腐蝕性能。當(dāng)焊接現(xiàn)場的位置不承諾作上述順序的焊接時，可采納 V 形坡口單面焊。不管是單面焊依舊雙面焊時，都應(yīng)考慮過渡層的焊接特點，并盡量減少復(fù)層一側(cè)的焊接工作量。單面焊時應(yīng)盡量保證復(fù)層中不溶入或少溶入基層成分。復(fù)合鋼板接頭設(shè)計和坡口形式見表 13。薄件可采納 I 形坡口，較厚的復(fù)層鋼板可采納 V 和 U 聯(lián)合形坡口。也能夠在接頭背面一小段距離內(nèi)進(jìn)行機(jī)械加工，去掉復(fù)層金屬（見圖 6），以確保焊條一道基層焊道不受復(fù)層金屬過大的稀釋，以致脆化基層珠光體鋼的焊縫金屬。復(fù)合鋼板焊接角接頭形式見圖 7。一樣盡可能采納 X 形坡口雙面焊。先焊基層，再焊過渡

26、層，最后焊復(fù)層，以保證焊接接頭具有較好的耐蝕性。同時考慮過渡層的焊接特點，盡量減少復(fù)層一側(cè)的焊接工作量。當(dāng)因焊接位置限制只可采納單面焊時，可采納V 形坡口單面焊，先焊復(fù)層，再焊過渡層，最后焊基層。焊接時盡量使復(fù)層中少溶入基層成分。（3）復(fù)合鋼焊接材料的選用焊接材料選擇不合適，不銹鋼焊縫就可能嚴(yán)峻稀釋，形成馬氏體淬硬組織。由于鉻、鎳強(qiáng)烈滲入珠光體鋼基層而嚴(yán)峻脆化，產(chǎn)生裂紋。因此焊接過渡層時，為了減少基層對過渡層焊縫的稀釋作用，要選用含鉻、鎳當(dāng)量較高的焊接材料，施焊時采納小電流，降低熔合比，保證焊縫金屬含有一定量的鐵素體組織，以提高抗裂性，且之即使受到基層的稀釋，也可不能產(chǎn)生馬氏體淬硬組織。當(dāng)復(fù)合

27、板度小于25mmCr25-Ni1325mm條焊接基層。常用不銹復(fù)合鋼板焊接材料的選用見表14。表中列出了基層、復(fù)層和過渡層焊接舉薦采納的焊條類型。這些焊條是依照復(fù)合鋼板基層、復(fù)層的性能要求而選定的。不銹復(fù)合鋼雙面焊和埋弧焊時焊接材料的選用見表15。表14常用不銹復(fù)合鋼板焊接材料的選用 注：括號內(nèi)為GB/T 983-1985型號。表15不銹復(fù)合鋼雙面焊和埋弧焊時焊接材料的選用焊 劑HJ431E4302,E4315E5003,E5015E5515-GHJ431HJ431HJ260HJ26009Mn216MnE5003,E5015E5515-GE309-16,E309-15E309Mo-16E308

28、-16,E308-15E347-16,E347-15E316-16,E316-15H0Cr18Ni12Mo2TiH0Cr18Ni12Mo3TiH00Cr29Ni12TiAlCr18Ni12Mo2TiCr18Ni12Mo3TiA202,A207A212E316-16,E316-15E318-16HJ260復(fù)合鋼板的基體和復(fù)層分別選用各自適用的焊接材料進(jìn)行焊接。關(guān)鍵是接近復(fù)層的過渡含量較高的奧氏體填充金屬來焊接過渡層部分，以免顯現(xiàn)脆硬組織。復(fù)合鋼板的基層較薄時（如總厚度不大于8mm），能夠用奧氏體焊條或填充金屬焊接復(fù)合鋼的全厚度，這時更需考慮基層材料的稀釋作用。當(dāng)復(fù)合鋼板的厚度小于25mmE309

29、-1625mm后再用碳鋼焊條焊接基層。復(fù)合鋼單面焊焊接材料的選用見表16。表16復(fù)合鋼單面焊焊接材料的選用手工電弧焊型 號A102,A107 E308-16,E308-15最初兩層手工電弧焊，其余用埋弧焊J422,J502J507E4303,E5003E5015(有過渡層)20gHJ431H08MnAH00Cr29Ni12TiAl依照復(fù)合鋼板材質(zhì)、接頭厚度、坡口尺寸及施焊條件等確定焊接工藝，通常選用手工電氣體愛護(hù)焊等。目前常用氬弧焊焊接復(fù)層，用埋弧焊或手工電弧焊焊接基層。 焊接順序 復(fù)層鋼的焊接順序為：先焊基層，再焊過渡層，最后焊復(fù)層（見圖5），以保證焊接接頭具有良好的耐蝕性。同時還應(yīng)考慮過渡

30、層的焊接特點，盡量減少復(fù)層一側(cè)的焊接工作量。角接接頭不管復(fù)層位于內(nèi)側(cè)或外側(cè)，均先焊接基層。復(fù)層位于內(nèi)側(cè)時，在焊復(fù)層往常應(yīng)從內(nèi)角對基層焊根進(jìn)行清根。復(fù)層位于外側(cè)時，應(yīng)對基層最后焊道進(jìn)行修光。焊接復(fù)層時，可先焊過渡層，也可直截了當(dāng)焊復(fù)層，這要依照復(fù)合鋼板厚度而定。為了防止第一道基層焊縫中熔入奧氏體鋼，可預(yù)先將接頭鄰近的復(fù)層金屬加工掉一部分。過渡層高溫下有碳擴(kuò)散過程發(fā)生，在交界區(qū)形成了高硬度的增碳帶和低硬度的脫碳帶，使過渡層形成了復(fù)雜的金相組織狀態(tài)，造成復(fù)層鋼板焊接困難。焊接工藝要點 焊前正確裝配，是關(guān)系到接頭質(zhì)量的關(guān)鍵。焊前裝配應(yīng)以復(fù)層為基準(zhǔn)，1.52mm，保證不錯邊。錯邊量過大將直截了當(dāng)阻礙過渡

31、層和復(fù)層的焊接質(zhì)量。筒體件裝配焊縫的錯邊量承諾值見表17。裝配時的點固焊在基層鋼上進(jìn)行，點焊焊縫不可產(chǎn)生裂紋和氣孔，否則應(yīng)鏟去重焊。點焊所用焊條及工藝參數(shù)與生產(chǎn)時用的相同。嚴(yán)禁用碳鋼或低合金鋼焊接材料在高合金復(fù)層上施焊，并防止用錯焊條，把過渡層焊條焊到復(fù)層上。用碳鋼焊條在復(fù)層一側(cè)施焊時，應(yīng)對復(fù)層表面（坡口兩側(cè)各150mm不銹鋼復(fù)層不可有劃傷或污染。先焊基層，第一道基層焊縫不應(yīng)熔透到復(fù)層金屬，以防焊縫金屬發(fā)生脆化或產(chǎn)生裂紋?；鶎愉摵附訒r，仍按基層鋼常規(guī)焊接電流施焊。關(guān)于過渡層的焊接，為了減少母材對焊縫的稀釋率，在保證焊透的條件下，應(yīng)盡量采納小電流焊接?；鶎雍竿旰螅锰蓟馀?、鏟削或磨削法清理焊根

32、，經(jīng)X射線探傷合格后，才能焊接過渡層，最后將復(fù)層焊滿。要盡量減少焊縫的稀釋，采納小直徑焊條和窄焊道；自動焊時，采納擺動焊絲或多絲焊以減小熔合比，盡量采納直流正接。焊過渡層焊縫時，必須蓋滿基層焊縫，且要高出基層與復(fù)層交界線約1mm，焊縫成形要平滑，不可凸起，否則需用手砂輪打磨掉。Q235 1Cr18Ni9Ti復(fù)合板焊接的工藝參數(shù)見表18。焊縫層次焊 條焊條直徑焊接電流焊接電壓E309Mo-16(EE1-23-13Mo2-16括號內(nèi)為GB/T 983-1985的型號。焊接小直徑復(fù)合鋼管時，第一層焊道應(yīng)采納鎢極氬弧焊，然后用E309-15等奧氏體焊條焊接第二層。原子能反應(yīng)堆球形壓力容器是由大厚度雙層

33、鋼構(gòu)成，施焊過程中先焊內(nèi)部不銹鋼復(fù)合層，再焊一層鐵素體過渡層，最后用低合金鋼焊條填滿基層焊縫。依照工作條件選用結(jié)構(gòu)材料時，應(yīng)使奧氏體焊縫與珠光體鋼熔合區(qū)中的擴(kuò)散層降低到最小程度。這一點關(guān)于在高溫順有腐蝕性介質(zhì)中工作的構(gòu)件以及焊后需要進(jìn)行回火處理的大型構(gòu)件來說專門重要。在專門多情形下，焊接構(gòu)件的承諾工作溫度應(yīng)低于珠光體鋼的使用溫度。由于熔合區(qū)化學(xué)成分、組織性能的不平均性以及基層、復(fù)層兩種鋼熱導(dǎo)率的差異，可能產(chǎn)生擴(kuò)散過渡層或引起擴(kuò)散過渡層變寬。為了防止擴(kuò)散層的生成和變寬，可采納含碳化物形成元素的珠光體焊條進(jìn)行焊接，或在焊接坡口處用3.4焊后熱處理不銹復(fù)合鋼熱處理時，在復(fù)合鋼交界面上會產(chǎn)生碳元素從基

34、層向復(fù)層的擴(kuò)散，并隨溫度升高，保溫時刻增長而加劇。結(jié)果在基層一側(cè)形成脫碳層，在不銹鋼一側(cè)形成增碳層，使其硬度增高，韌性下降。脫碳層一側(cè)軟化，強(qiáng)度降低?；鶎优c復(fù)層的熱膨脹系數(shù)相差專門大，在焊接加熱、冷卻過程中，在鋼板的厚度方向上會產(chǎn)生專門大的殘余應(yīng)力。這種殘余應(yīng)力在復(fù)層的不銹鋼表面上形成拉伸應(yīng)力，成為設(shè)備使用過程中產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂等事故的緣故，不可忽視。在不銹復(fù)合鋼的焊接接頭中，既不進(jìn)行復(fù)層的固溶處理，一樣也不進(jìn)行消應(yīng)力熱處理。然而，在極厚的復(fù)合鋼的焊接中，往往要求采取中間退火和排除應(yīng)力熱處理。排除焊接殘余應(yīng)力的熱處理最好在基層焊完后進(jìn)行，熱處理后再焊過渡層和復(fù)層。如需整體熱處理時，選熱處理溫度

35、一樣為450650（多數(shù)情形下是選擇下限溫度而延長保溫時刻）。奧氏體不銹鋼具有良好的耐蝕性，然而焊接接頭存在拉應(yīng)力的情形下，容易引起應(yīng)力腐蝕裂紋。因此必須設(shè)法使其表面殘余拉應(yīng)力減小。減小不銹復(fù)合鋼表面殘余應(yīng)力的方法有如下幾種。 退火處理 能夠減小不銹復(fù)合鋼表面的殘余應(yīng)力，然而在不銹復(fù)合鋼中，焊接接頭的不銹鋼一側(cè)和碳鋼一側(cè)的物理化學(xué)和力學(xué)性能有專門大差異，即奧氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)比碳鋼大得多，在退火后的冷卻過程中會產(chǎn)生熱應(yīng)力，因此退火并不能達(dá)到完全排除不銹鋼殘余拉伸應(yīng)力的預(yù)期成效。但在相當(dāng)高的溫度下退火時，由于焊縫金屬在常溫下的屈服應(yīng)力降低，使不銹鋼部分的殘余拉伸應(yīng)力有一定的降低。另外，退火能

36、夠排除基層部分的殘余應(yīng)力。 借助變形法排除應(yīng)力 彈性變形的大小為限），則存在殘余拉伸應(yīng)力的地點會引起塑性變形而使殘余應(yīng)力降低。從實際成效看，通過應(yīng)用變形法達(dá)到減輕雙層不銹復(fù)合鋼容器上不銹鋼部分的殘余應(yīng)力是可行的。 噴丸處理 采納噴丸處理雙層復(fù)合鋼的不銹鋼部分，使材料表面造成殘余壓縮應(yīng)力，從而防止應(yīng)力腐蝕裂紋的產(chǎn)生。4. 銅鋼復(fù)合鋼板的焊接4.1 銅鋼復(fù)合鋼板的焊接特點銅鋼復(fù)合鋼板常用脫氧銅或無氧銅作復(fù)層。鋼和銅在高溫時的晶格類型、晶格常數(shù)和原子半徑等都專門接近，這對焊接是有利的。然而熔點、熱導(dǎo)率、線膨脹系數(shù)等物理性能差異較大，給焊接造成一定的困難。鋼與銅的線膨脹系數(shù)相差較遠(yuǎn)，而且銅鐵二元合金的

37、結(jié)晶溫度區(qū)間專門大，故在焊接時容易產(chǎn)生熱裂紋。銅對鐵的表面活性高，液態(tài)銅或銅合金有可能向其所接觸近縫區(qū)的鋼表 銅合金的焊縫金屬對鋼的滲透較少，而含Sn 的青銅則滲透嚴(yán)峻。此外，鋼的組織狀態(tài)也對滲透裂紋有重要阻礙。液態(tài)銅能浸潤奧氏體而不能浸潤鐵素體，因此單相奧氏體鋼比奧氏體鐵素體雙相鋼更易發(fā)生滲透裂紋。4.2 銅鋼復(fù)合鋼板焊接工藝銅和鋼鎳合金復(fù)層的最好焊接方法是氣體愛護(hù)焊。銅復(fù)層厚度大于 3.2mm 時，舉薦預(yù)熱溫度不小于 150，用直徑小于 1.6mm 的銅焊條焊接。復(fù)層較薄時，若采納預(yù)熱，則先去除一部分過渡層后再焊復(fù)層，以操縱復(fù)層焊縫因稀釋帶入的鐵量，保證耐蝕性。復(fù)層厚度小于2.3mm 時，

38、應(yīng)在鋼上小心地熔敷一層銅，再用后傾焊法的半自動 MIG 焊，電弧直截了當(dāng)作用在熔池上，而不作用在鋼上，使第一層焊道的含鐵量小于 5，以防止熱裂紋和滲透裂紋。銅鋼復(fù)合板過渡層的焊接材料可按表 19 寸見表 20。表中后兩種是先焊復(fù)層后焊基層的坡口形式。表 19 銅鋼復(fù)合板過渡層的焊接材料TcuSnB(T227)HSCuSn(HS212)TcuAl(T237)HSCuAl(HS213)注：括號內(nèi)為焊條牌號或焊絲代號。滲鋁鋼管具有優(yōu)異的抗高溫氧化性和耐蝕性，可代替人格昂貴的不銹鋼和耐熱鋼，大大提高石化設(shè)備的使用壽命，具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益。在美、日、英、德等工業(yè)發(fā)達(dá)國家滲鋁鋼被廣泛應(yīng)用于石油、化工和

39、電力等工業(yè)部門中。然而，滲鋁鋼管的焊接問題多年來一直阻礙著滲鋁鋼的推廣應(yīng)用。滲鋁鋼管的焊接有其復(fù)雜性，不同的滲鋁工藝（如熱浸鋁法、固體粉末法、噴滲法等），滲鋁鋼管的焊接性能差異極大。生產(chǎn)中應(yīng)依照不同滲鋁鋼的性能特點制定相應(yīng)的焊接工藝。 0.20.5mm 鐵鋁合金層的新型復(fù)合鋼鐵材料。滲鋁鋼具有優(yōu)異的抗高溫氧化性和耐蝕性，具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益。與原先未滲鋁的鋼材相比，滲鋁鋼可明顯地提高抗氧化性的臨界溫度約200以上，近年來，滲鋁鋼也開始在我國一些產(chǎn)業(yè)部門（如電力、石油化工、汽車工業(yè)等領(lǐng)域）得到應(yīng)用，并已顯示出優(yōu)越性。我國對滲鋁鋼焊接的研究大多是針對熱浸滲鋁鋼的焊接，熱浸滲鋁工藝生產(chǎn)的滲鋁鋼滲層

40、中 Al、Fe 含量，顯微硬度及要緊相組成見表 21，滲層深度變化對滲鋁層中的 Al 含量及顯微硬度的阻礙如圖 8 所示。64.066.068.1滲鋁層外層70.473.2滲鋁層中層滲鋁層80.689.291.097.899.2與母材交界Al較高的Fe-Al化合物脆性相，如Fe2Al5相（54.71%Al）等。由于脆性外表層的存在，使?jié)B鋁鋼的焊接性變差，在焊接過程中極易產(chǎn)生裂紋。對熱浸滲鋁鋼及時進(jìn)行退火處理對減少脆性外表層有利，但完全排除脆性外表層需要進(jìn)行長時刻的退火處理，這對鋼材基體的組織性能可能產(chǎn)生不利的阻礙。我國針對電感應(yīng)料漿工藝生產(chǎn)的滲鋁鋼進(jìn)行過焊接性的深入研究。電感應(yīng)料漿法滲鋁工藝包

41、括工件表面預(yù)處理、滲鋁料漿配制、傾瀉滲劑和愛護(hù)劑的涂刷與干燥、電感應(yīng)熱擴(kuò)散處理以及表面清理等工序。在滲鋁過程中采納電感應(yīng)加熱，可使擴(kuò)散滲鋁時刻從十幾小時縮短到十幾分鐘內(nèi)完成。而且能夠通過改變工藝參數(shù)操縱滲層厚度和滲層中的鋁濃度，保證滲鋁層質(zhì)量，改善焊接性能。5.2滲鋁鋼焊接問題及解決措施（1）滲鋁鋼焊接中存在的問題 焊接裂紋傾向 焊縫金屬或熔合區(qū)產(chǎn)生裂紋是滲鋁鋼焊接中的要緊問題之一。鋁是鐵素體化元素，焊接時滲層中鋁元素的熔入易使焊縫和熔合區(qū)韌性下降。因此研制的專用焊條必須含有一定的合金含量（如Cr、Mo、Mn等），具有高的抗裂性，焊后不產(chǎn)生裂紋。 熔合區(qū)耐蝕性下降 焊接區(qū)熔合不良或熔合區(qū)鄰近滲

42、層中鋁元素的降低，易導(dǎo)致滲鋁鋼焊接熔合區(qū)鄰近區(qū)域耐蝕性的下降，阻礙滲鋁鋼焊接結(jié)構(gòu)的使用壽命。焊接中應(yīng)采納盡可能小的焊接線能量或采取必要的工藝措施，減少熔合區(qū)鄰近鋁元素的降低。（2）解決滲鋁鋼焊接問題的途徑國內(nèi)外在生產(chǎn)中解決滲鋁鋼焊接問題要緊有以下兩個途徑，并已取得良好的成效。 將接頭處的滲鋁層去掉，用一般焊條焊接，焊后在焊接區(qū)域再噴涂一層鋁。 采納不銹鋼焊條或滲鋁鋼專用焊條進(jìn)行焊接。5.3 滲鋁鋼的焊接工藝滲鋁鋼管滲鋁后一樣不降低原有的強(qiáng)度性能或差異不大（見表22），從焊接角度看焊縫金屬的強(qiáng)度性能是容易滿足的。表 22 兩種滲鋁鋼管滲鋁前后的拉伸性能狀態(tài)滲鋁前滲鋁后滲鋁前滲鋁后38,39,47

43、(41)40(10114mm2)535,560,570(555)19,20,22(20.3)55,54,50(53)注：括號中的數(shù)據(jù)為試驗平均值。復(fù)合滲鋁鋼管的焊接工藝步驟如下。 屬本身耐熱抗蝕的焊條以外，還必須從焊接工藝操作上保證單面焊雙面成形。 敷作用，防止焊穿和確保焊縫背面熔合區(qū)熔合良好；在焊接條件下使涂層中的化學(xué)滲劑迅速分解，產(chǎn)生活性鋁原子并使之向焊接熔合區(qū)滲入，以補(bǔ)償焊接接頭背面熔合區(qū)滲層中鋁的燒損，達(dá)到提高焊接熔合區(qū)抗高溫氧化性和耐蝕性的目的的。焊接涂層由化學(xué)滲劑層和愛護(hù)劑層構(gòu)成?；瘜W(xué)滲劑層的作用是向焊接熔合區(qū)滲層提供補(bǔ)償滲鋁所必需的活性鋁原子源和產(chǎn)生保證補(bǔ)償滲鋁過程的進(jìn)行。 在滲

44、鋁鋼管焊接區(qū)域外側(cè)涂敷白堊粉以防止焊接飛濺，確保滲鋁層質(zhì)量。 用坡口機(jī)在滲鋁鋼管對接接頭處開單面V 形坡口，坡口角度 6065，鈍邊 1mm 以下，接頭間隙 3mm 左右。焊接裝配時應(yīng)嚴(yán)格保證鋼管接口處內(nèi)壁平齊，錯邊量應(yīng)小于壁厚的10%，最大不得超過 1mm。點固焊點應(yīng)盡可能小，點固后不得隨意敲擊。 打底層是滲鋁鋼管單面焊雙面成形的關(guān)鍵，施焊時必須緊密凝視熔池動向，嚴(yán)格操縱熔孔尺寸，使焊接電弧始終對準(zhǔn)坡口內(nèi)角并與工件兩側(cè)夾角成 90。更換焊條要迅速，應(yīng)將焊條向下壓，以保證根部熔合。打底層焊接要求接頭背面焊縫金屬與兩側(cè)滲層充分熔合；蓋面層焊接要求焊道表面平滑美觀，兩側(cè)不顯現(xiàn)咬邊。 在整個焊接過程

45、中不能隨意在滲鋁鋼管表面引弧，以免燒損滲鋁層。焊后應(yīng)趕忙將焊接區(qū)域纏上石棉，以防止冷卻過快產(chǎn)生淬硬而導(dǎo)致微裂紋，專門是鉻鉬滲鋁鋼焊接更應(yīng)注意焊后緩冷。采納專用焊條或 Cr25-Ni13 奧氏體焊條，嚴(yán)格按單面焊雙面成形工藝進(jìn)行焊接，舉薦的工藝參數(shù)見表 23。表 23 滲鋁鋼管手工電弧焊的工藝參數(shù)E1-23-13-16(3.2mm)2(6114mm)蓋面層901052630交流打底層蓋面層26302632交流交流E1-23-13-16(3.2mm)2(10114mm)90110應(yīng)確保滲鋁鋼焊縫金屬與滲層熔合良好，焊接接頭背面滲鋁層從熱阻礙區(qū)連續(xù)過渡到焊縫，基體金屬不外露，保證滲鋁鋼管焊接區(qū)域具有

46、良好的抗腐蝕性能。這種焊接工藝簡便有用，為推動滲鋁鋼管在我國石化設(shè)備中的廣泛應(yīng)用提供了有利條件。5.4 滲鋁鋼的焊接接頭性能（1） 滲層厚度及和顯微硬度金相觀看說明，滲鋁鋼管滲層厚度平均，無裂紋、夾雜和滲漏現(xiàn)象。用 3%HNO 酒精溶液3 Cr25Mo 滲鋁鋼管內(nèi)壁滲層厚度分別為 0.170.23mm 和 0.120.16mm，外壁滲層厚度分別為 0.150.20mm、0.100.14mm。滲鋁層顯微硬度是在 50g 載荷下加載12s 后測定的，顯微硬度從滲層表面到基體是逐步降低的，滲鋁層平均顯微硬度值在500310MH的范疇。顯微硬度值較低說明滲鋁層具有一定的抗變形能力，塑韌性較好，明顯改善

47、了焊接性能。滲鋁鋼管焊縫的成分和組織性能取決于填充金屬的成分和熔合比。用 Cr18Ni9 和Cr18Ni12Mn2 焊條焊接滲鋁鋼管，焊縫金屬易形成馬氏體（M）奧氏體（A）。增大焊縫脆性，促成焊接冷裂紋產(chǎn)生。采納Cr25Ni13 馬氏體組織，焊縫金屬為奧氏體鐵素體的雙相組織。而 Cr25-Ni20 系焊條的焊縫組織為單相奧氏體，抗熱裂性和抗晶間腐蝕性都較雙相組織差。采納 Cr25-Ni13 奧氏體不銹鋼焊條，在滲鋁鋼管接頭處內(nèi)壁涂敷焊接工藝涂層，嚴(yán)格按單面焊雙面成形工藝焊接滲鋁鋼管，可確保滲鋁鋼管焊接接頭焊縫金屬與滲層熔合良好。焊接接頭背面的滲鋁層從熱阻礙區(qū)連續(xù)過渡到焊縫（見圖 9），基體金屬不外露，保證了滲鋁鋼管焊接區(qū)域良好的使用性能。實際焊接施工時只要保證滲鋁鋼管焊接接頭處焊縫金屬與滲鋁層熔合良好，無咬邊現(xiàn)象，就可使焊接接頭區(qū)域具有良好的耐蝕性和抗高溫氧化性能。（2） 滲層中的鋁含量及相結(jié)構(gòu) JCXA-733 電子探針 X 射線微區(qū)分析儀（EPMA）自滲層表面沿深度方向做點成分分析，各測點的間距為0.046mm。通過電感應(yīng)料漿工藝制備的碳素滲鋁鋼滲層中的Al含量、Fe含量，顯微硬度及要緊相組成見表24。滲鋁層中的Al含量分布及相組成如圖10所示。鉻鉬滲鋁鋼滲層中含量分布見