商标

常见问题9:焊接不同金属


焊接常见的奥氏体不锈钢,如304和316相互或自身是常规的,必威CS:GO也是最容易的熔焊。

然而,有许多情况需要焊接不锈钢到碳钢。必威CS:GO两个常见的例子是连接到结构钢或倍增板连接到不锈钢容器的鞋面柱。必威CS:GO物理性质存在差异,例如导热率和膨胀,磁性,冶金结构和耐腐蚀性,这都需要注意。此常见问题解答概述了令人满意的焊接必要程序,包括参考标准,并解释了必要的预防措施。AS / NZS 1554.6附录H具有更详细的技术讨论,包括焊接碳钢到铁素体,双面和马氏体不锈钢的建议。必威CS:GO

下载协会技术常见问题9 (PDF)


焊接过程

普通的TIG和MIG焊接工艺适用于奥氏体与碳钢的焊接。作为指导、焊接应在环境温度不需要预热干燥(除了可能),除非碳钢有超过0.2%的碳或超过30毫米的厚度,给高克制,在这种情况下,150°C的预热通常是足够的。因为碳钢容易发生氢开裂,消耗品和焊缝区域必须干燥。

焊接区域准备

当焊接镀锌钢(或用锌涂层涂覆)到不锈钢时,必须从加热区中取出锌,因为可以将锌粘在焊缝中,这将导致液体脆化和沿锌的开裂必威CS:GO渗透线。锌涂料可能会导致职业健康和安全(OHS)问题。由于污染物会导致碳拾取和可能的敏化,必威CS:GO不锈钢的焊接区域也必须清洁且没有油脂或油状物,导致串联腐蚀。

此外,由于奥氏体中的镍含量使熔池更粘稠,焊缝制备必须更开放(见图1)和根间隙较大,以允许湿润。添加硅(Si)的消耗品也有助于边缘润湿。镍含量的另一个影响是,对无镍碳素钢的渗透比对奥氏体不锈钢的渗透要大必威CS:GO图2)。

焊接耗材(填充金属和气体)

碳钢不得直接焊接到奥氏体不锈钢,因为固化的焊接金属将形成马氏体,这具有低延展性,并且作为其收缩的延展性可能破裂必威CS:GO。选择更高合金填料的简单方法,这将稀释以使具有足够铁素体的正确奥氏体微结构以避免收缩裂缝。请参阅AS / NZS 1554.6中的表4.6.1。另一种方式是使用舍弗勒·德贡图(见图3.)或WRC 1992图,如/ NZS 1554.6附录H2中所述。该标准建议碳钢至304(1)使用309L,碳钢至316(L)使用309LMO。

如果使用氮添加物,需要小心,因为它将减少焊缝金属的铁素体含量,这可能导致热裂纹。

保护气体不能包括碳钢混合物中经常使用的氧气。如果需要一种活性气体,则低水平的CO2可以使用。

热膨胀

在将低热膨胀碳钢焊接到高热膨胀奥氏体不锈钢时,会产生一定程度的变形。必威CS:GO在0 - 300°C范围内,碳钢的膨胀系数约为12,而不锈钢的膨胀系数为17μm/m/°C。必威CS:GO也有区别的良好导热碳钢相比,不锈钢的热传导性能差(49°15 W /米K分别为200°C),这意味着不锈钢将酷(合同)比碳钢更慢,尤其是在焊接部分厚。必威CS:GO

为了控制失真,应最小化热输入,并且在制造完全焊接之前将接头粘在一起。一个诀窍是为了钉终结,中心,1/4点,并且在该顺序中可能1/8点。在5.10的AS / NZS 1554.6中给出了不锈钢焊接的热输入和间通温度建议。必威CS:GO

焊接后清洁

焊接后,清理焊缝区域,清除熔渣和热色调,以检查焊缝完整性,并允许金属涂漆。如果可能,用无铁砂砾喷砂焊接区域,但如果不可能,沿焊缝打磨,以避免将碳钢污染拖到不锈钢上。必威CS:GOASTM A380推荐了软性和不锈钢混合焊接的钝化解决方案。必威CS:GO配方包括过氧乙酸和EDTA(乙二胺四乙酸),但机械清洗是最常见的方法。

防腐蚀保护

假设碳钢将被涂漆以用于腐蚀保护。当屏障或绝缘涂层用于涂上碳钢时,将涂料携带到不锈钢上最多50毫米(取决于环境的腐蚀性)以覆盖受热量的不锈钢。必威CS:GO图4.显示碳与涂层不足的不锈钢焊缝。必威CS:GO通常,在不锈钢到不锈钢焊接中,焊接制造将是酸酸洗并使用氢氟酸/硝酸混合物钝化,但由于对碳钢的腐蚀效果,这显然不可能为不锈钢制造。必威CS:GO如果焊接区要暴露在腐蚀条件下,并且旨在在碳钢上使用富含锌的最终涂层,则沿锌涂层的边缘需要一个合适的阻挡涂料的条纹涂层,以避免可能的电磁溶解与不锈钢相邻的锌涂层。必威CS:GO

不锈钢清理

除了任何焊接到碳钢外,还必须在制造过程中保护远离焊接区域的不锈钢。必威CS:GO这包括焊接飞溅,碳钢磨碎碎片和碳钢在不锈钢引起的碳钢和不锈钢之间引起的涂抹。必威CS:GO如果发生污染,则必须通过机械装置除去它,然后使用硝酸钝化浆料或使用酸洗和钝化浆料。钝化膏不会影响不锈钢的表面光洁度,而酸洗和钝化浆料将蚀刻不锈钢。必威CS:GO所有酸必须根据当地法规中立和处理。在酸过程后,表面也必须彻底冲洗。


进一步的阅读
  1. 镍研究所必威MG电子出版号14018,焊接异种金属指南。
  2. 镍研究所必威MG电子出版号11007,耐腐蚀设备用含镍不锈钢的焊接制造导则必威CS:GO
  3. 国际钼业协会/镍研究所,双相不锈钢制造实用指南(第3版)。必威CS:GO
  4. 国际不锈钢论坛(ISSF)必威CS:GO,铁素体的解决方案(第36页)一般处理铁素体不锈钢的焊接。必威CS:GO
  5. AS/NZS 1554.6:2012结构钢焊接-第6部分:结构用不锈钢焊接。必威CS:GO
  6. Herbst,诺尔F。不同的金属焊接©Peritech Pty Ltd 2002 (可从这里下载)。

重要的免责声明:本文中所载的技术建议必须具有一般性,在没有首先获得合格建议的情况下,不应依赖于特定的应用。虽然阿斯达已采取一切合理措施确保信息的准确和最新,但阿斯达不保证信息的准确性或完整性,也不承担错误或遗漏的责任。