异种钢焊接
异种钢的焊接规范
异种钢的焊接规范异种钢是指在钢铁生产中，在成分、金相、力学性能等方面均不同于同级别同类型钢材的钢材。
钢材的异质性给焊接加工带来了一定的挑战，如果不注意到这些问题会导致焊接效果不佳，影响其使用寿命和安全性。
一、焊接材料选择在焊接异种钢时，需要根据其化学成分及力学性能等因素，合理选择焊材。
焊材的选择需要考虑焊接材料的规格和特性，选材应该比母材强，或者至少等于母材的强度。
建议选择品质好的焊材，例如合适的高硬度、耐磨性好的钢。
当焊接碳钢、铁镍合金、不锈钢、铜合金等不同材质结构时，应选择相应的焊接材料，不能乱搭配。
二、焊接工艺要求在选择好合适的焊接材料之后，需要严格按照焊接工艺规范进行焊接。
不同的焊接工艺对于焊接材料的特性要求不同，如焊接温度、支撑剂和后续处理等都需要严格遵守。
在进行异种钢的焊接时，应该采用预先热处理的方法，通过热处理可以有效的消除焊接热应力和组织的变化，提高焊接接头的强度和对抗变形的能力。
三、焊接质量控制焊接是一项很精密的技艺，要保证焊接质量，首先要严格控制焊接的工艺。
异种钢的焊接在焊接过程中需要采用无砂洗工艺，清洗焊接材料表面的污渍、油污和水分。
焊接接头的角度和偏差也要控制在一定的范围之内。
在焊接过程中，还需要采用仔细评估和检测技术，包括焊接缺陷的检测、接头微观监测和验证以及保护气体的控制。
这些控制不仅可以确保焊接质量，还可以有效减少焊接污染和异常变化。
四、保持焊接人员的专业性焊接乃至于钢材加工都是一个需要专业技能和经验的行业，如果焊接人员没有足够的经验和技能，在焊接异种钢时就很容易出现一些问题。
因此，为了确保异种钢的焊接质量，焊接人员应该经过专业培训，在实际工作中积累经验。
总之，异种钢的焊接规范需要遵循一系列的技术、规格和标准等要求，需要专业技能和严格的焊接质量控制。
好的焊接质量需要从焊接过程开始，需要一步一步地做好每一道焊接工序，确保焊接接头的强度和耐用性。
第十章 异种钢焊接讲解
R207
E5515-B2
R307
E309-15
A307
Ⅳ+Ⅴ
E5515-B1 E5515-B2 E5515-B2-
V E6015-B3
R207 R307 R317 R407
E310-15
A407
（Ⅰ-Ⅳ） +Ⅷ
E309-16 E309-15
A302 A307
型号
埋弧焊 焊丝型号
对应牌号
焊剂
气体保护焊 焊丝牌号
0.030 16.00～18.00 10.00～14.00 2.00～3.00 —
JIS G4307
0.030 16.00～18.00 10.00～14.00 2.00～3.00 0.10 GB/T3280
0.030 11.50～14.50
0.030 18.00～20.00
0.030 18.00～20.00
0.030 18.00～20.00
0.030 18.00～20.00
0.030 17.00～19.00
0.030 17.00～19.00
Ni (0.60) ≤0.08 (0.60) ≤0.08 8.00～10.50 8.00～10.50 8.00～12.00 9.00～13.00 9.00～12.00 9.00～13.00
1.1、不同铁素体钢的焊接 不同强度级别的低碳钢、低合金钢、珠光体耐热 钢之间的异种钢焊接接头，可按合金含量较低一 侧母材或介于两者母材之间选用焊接材料，也可 按合金含量较高一侧母材选用焊接材料，但应优 先按合金含量较低一侧母材选用焊接材料。
接头类别或 组别号
Ⅰ+Ⅰ
Ⅰ+（Ⅱ-1）
Ⅰ+（Ⅱ-2） Ⅰ+（Ⅲ-1） Ⅰ+（Ⅲ-2）
异种钢焊接不利的原因
异种钢焊接不利的原因一、异种钢的特点异种钢是指由不同种类的钢材组成的焊接材料。
它们可能具有不同的化学成分、冶金结构和力学性能，这使得对它们进行焊接时面临着一些困难。
异种钢焊接不利的原因有很多，我们需要从化学成分、冶金结构、力学性能等多个方面来进行探讨。
二、化学成分的差异异种钢的不同种类之间，其化学成分往往存在较大的差异。
这种差异主要体现在元素含量和含氧量上。
由于异种钢的化学成分不同，焊接时产生的熔池和焊缝中的元素分布也不同，这将导致焊缝的化学成分与母材存在差异。
三、冶金结构的差异异种钢的冶金结构也可能存在差异。
冶金结构是指由晶粒、晶界和相组成的材料的组织结构。
不同种类的钢材往往具有不同的晶粒大小、晶界分布和相组成，这使得焊接时冶金结构的调控变得更加复杂。
四、热影响区的形成焊接过程中，热源会导致焊接区域的温度升高，从而影响焊缝附近的材料组织。
特别是在异种钢焊接中，焊缝周围的材料往往被加热到接近或超过其临界温度，使得原有的冶金结构发生相变、晶粒长大和晶界迁移等现象。
五、应力的积累和释放异种钢焊接时，由于差异化的冶金结构和化学成分，焊缝及其周边区域会产生应力集中的现象。
焊接过程中，熔池会产生热应力和冷却应力，而焊缝周围的材料也会受到局部的热应力、塑性应力和残余应力的影响。
这些应力的积累和释放可能会导致焊接接头的变形、开裂和疲劳失效等问题。
六、焊接参数的选择焊接参数的选择对异种钢焊接的结果有着重要影响。
不同种类的钢材具有不同的熔化温度、热导率和热膨胀系数，因此，在选择焊接参数时需要考虑到其熔化行为、热传导性能和热应力的影响。
合理选择焊接参数可以减少焊接过程中的不利因素，并提高焊接接头的质量。
七、异种钢焊接的控制策略为了克服异种钢焊接的不利因素，我们可以采取一系列的控制策略。
1. 优化焊接材料的选择选择合适的焊接材料可以减少焊接过程中的不利因素。
合金元素的添加可以改善焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能，并提高焊接接头的可靠性。
《异种钢焊接》ppt课件
为防止碳迁移景象，可先在P钢的坡口上用V、Nb、Ti等含量较高的 焊条堆焊第一隔离层，再用适当的A焊条堆焊第二隔离层；〔广泛用于 不锈钢管与低合金钢管的焊接〕
影响碳迁移过渡层的构成与开展的要素： 〔1〕接头在焊后的加热温度和保温时间 实际证明，焊接线能量对碳迁移 过渡层的构成无明显的影响，即使采用大的线能量，焊后也不一定出现明 显的迁移过渡层。而焊后加热到—定温度〔500℃左右〕，保温一段时间 后，过渡层开场开展。随着温度升高，脱碳层逐渐加大，到800℃时到达 最大值。随加热时间的延伸，分散层也加宽。因此，普通情况下，异种钢 接头不宜焊后热处置。 〔2〕碳化物构成元素的影响 奥氏体焊缝中合金元素对碳的亲和力越大， 数量越多，那么珠光体母材一侧的脱碳层就越宽。 〔3〕母材含碳量的影响 虽然碳从珠光体钢向焊缝迁移不是因母材与焊缝 中碳浓度差而呵斥，但母材中碳含量越高，迁移层开展那么越快。 〔4〕镍的影响 ：镍是石墨化元素，降低碳化物的稳定性，减弱碳与碳化 物构成元素的结合力。因此，焊缝中提高镍含量，有助于抑制碳的分散。
§4 异种钢的焊接
母材金相组织一样，焊缝金属与母材基体合金系和组织不同 母材金相组织不同 复合钢焊接构造件
P钢和A钢焊接主要问题： 焊缝成分的稀释 熔合区凝固过渡层的构成 碳迁移分散层 接头的应力形状
〔一〕焊缝金属化学成分的稀释
珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时，焊缝金属 平均成分是由两种不同类型的母材和填充金 属混合所组成。
铬钼钒钢 (Cr5Mov、25Cr3WmoV、
12Cr2Mo2VniS)
异种钢焊接规范
异种钢焊接规范钢材是目前建筑、制造业中应用最广泛的金属材料，它的优强特性成为其优于其他金属材料的原因。
但是，钢材的不同种类直接导致了它们在焊接时的表现也不同。
异种钢的焊接是比较棘手的问题，也是焊接技术的一个重点和难点。
1.什么是异种钢异种钢是指成分不同或属于不同材料的两种或以上钢种，如钢和铝、钢和铜、镍合金等。
钢珠镍等异种材料都是比较常见的异种钢。
2. 异种钢焊接的挑战异种钢焊接相较于同种钢焊接更具挑战性且难度较高，这是由两种不同材料、不同基态、不同熔点和热膨胀系数的相互作用引起的。
错误的焊接可能会导致焊接处的裂纹、变形、裂纹延伸等问题。
3. 异种钢焊接规范(1)在异种钢焊接之前，应该先确定两种钢的成分和基本性能，选择适合的焊接材料和焊接工艺。
选择合适的焊接机器和工具也是非常重要的。
(2)钢材表面的准备也非常关键。
焊接前应更注重表面处理，使其充分磨光，清理外表涂层和污垢。
特别是异质焊接时，清理非常重要。
不清洁有可能会导致不良的焊缝。
(3)在焊接之前，应进行试验和实验，选择合适的焊接工艺。
对于较为复杂的焊接工艺，建议多进行一些试验，并在小规模范围内进行操作实验。
(4)在焊接过程中，焊工应该仔细观察焊缝的成形和变形，及时调整焊接参数，保持稳定的焊接条件。
焊接完成后，热处理和冷却也需要仔细处理。
(5)在焊接完成后，进行微观机械和化学分析。
如有异常或问题需要重新进行焊接。
4. 总结异种钢的焊接对焊工来说是比较有挑战的。
正确处理好准备和选择合适的焊接工艺，可以大大减少焊接过程中的问题，并最终获得高质量、稳定和可靠的焊接结构。
焊接工人要严格遵守规范，确保焊接质量，为工业制造贡献力量。
异种钢焊接焊材选用表
异种钢焊接焊材选用表1. 异种钢焊接的背景和意义异种钢焊接是指不同材料组成的异种钢之间的焊接。
由于不同材料的熔点、热膨胀系数、熔池性质等差异，使得异种钢焊接具有一定的难度和挑战性。
然而，由于不同材料在工业生产中的广泛应用，异种钢焊接变得越来越重要。
正确选用适合的焊材对于保证异种钢焊接质量至关重要。
本文将介绍常见的异种钢类型及其特点，并提供一个详细的异种钢焊接焊材选用表，以帮助工程师们在实际生产中做出正确选择。
2. 异种钢分类及特点根据合金元素和化学成分的差异，可以将常见的异种钢分为以下几类：2.1 不锈钢与碳素钢不锈钢与碳素钢之间是最常见的一类异种钢组合。
不锈钢具有抗腐蚀性能良好、耐高温、美观等特点，而碳素钢具有良好的强度和韧性。
这种异种钢焊接常见于化工设备、食品加工设备等领域。
2.2 高温合金与不锈钢高温合金具有良好的耐热性能和抗氧化性能，而不锈钢具有抗腐蚀性能。
这种异种钢焊接常见于航空航天、石油化工等领域。
2.3 铝合金与不锈钢铝合金具有低密度、高强度等特点，而不锈钢具有抗腐蚀性能。
这种异种钢焊接常见于船舶制造、汽车制造等领域。
2.4 高强度钢与碳素钢高强度钢具有优异的力学性能，而碳素钢则是一种常用的结构材料。
这种异种钢焊接常见于桥梁建设、造船业等领域。
3. 异种钢焊接焊材选用表下面是一个异种钢焊接焊材选用表，根据不同的异种钢组合提供了建议的焊材选择：异种钢组合焊材选择不锈钢与碳素钢308L高温合金与不锈钢NiCr-Fe-3铝合金与不锈钢4043高强度钢与碳素钢E7018-G需要注意的是，以上只是一些建议的焊材选择，并不能适用于所有情况。
在实际应用中，还需要考虑具体的焊接要求、工艺条件等因素，以选择最适合的焊材。
4. 焊材选择的考虑因素在进行异种钢焊接焊材选择时，需要考虑以下几个因素：4.1 化学成分焊材的化学成分应与被焊接材料相匹配，以保证焊缝性能和力学性能。
4.2 抗腐蚀性能根据被焊接结构所处环境的腐蚀性质，选择具有良好抗腐蚀性能的焊材。
石油化工异种钢焊接规程
石油化工异种钢焊接规程1.异种钢的定义异种钢是指在焊接中使用不同材质的钢材进行焊接的工艺。
石油化工行业中，需要焊接的异种钢种类很多，包括不锈钢、合金钢、低温钢等。
2.焊接前的准备工作在进行石油化工异种钢的焊接前，必须做好以下准备工作：(1)获得焊接材料的质量证明书，并检查焊接材料的化学成分、力学性能等相关指标是否符合要求。
(2)清洁焊接材料的表面，确保无油污、锈蚀等杂质。
(3)确保焊接设备的正常工作状态，包括焊接机、电极、气体、电源等。
(4)检查焊接环境是否符合要求，包括通风条件、焊接场地的清洁度等。
3.焊接前的试样制备为了确保焊接质量，需要在焊接前制备试样进行检测。
试样的制备应遵循以下步骤：(1)将焊接材料切割成试样，并确保试样的尺寸符合要求。
(2)清洁试样的表面，确保无油污、锈蚀等杂质。
(3)进行试样的力学性能、金相组织等测试，评估焊接材料的性能是否符合要求。
4.焊接工艺选择在选择焊接工艺时，应根据焊接材料的性能、焊接结构的要求等因素进行决策。
常见的焊接工艺包括手工电弧焊、气体保护焊、电阻焊等。
应选择适合异种钢焊接的工艺，并合理调整焊接参数。
5.焊接过程控制在进行异种钢焊接时，需要严格控制焊接过程，包括以下方面：(1)选择合适的焊接电极、焊接材料、焊接填充材料等。
(2)合理控制焊接电流、电压、焊接速度等参数。
(3)采用适当的焊接顺序和焊接技术，避免产生过大的热应力和变形。
(4)保证焊接接头的质量，包括焊缝的大小、焊缝的形状、焊接接头的无缺陷等。
6.焊后处理焊接完成后，需要进行相应的焊后处理工作，包括：(1)对焊缝进行除渣和打磨，使其表面平整。
(2)进行焊后热处理，消除焊接过程中产生的应力和变形。
(3)进行必要的无损检测，如超声波检测、射线检测等，以确保焊接接头的质量。
7.返修和报废如果焊接接头有缺陷或不符合要求，需要进行返修或报废处理。
对于需要返修的焊接接头，应根据规程要求进行修复，并经过相应的检测验证。
焊接异种钢的要求
焊接异种钢的要求(1)连接两种钢的焊缝应该是成形良好，无裂纹、未熔合等缺陷。
(2)异种钢焊接接头性能，通常做不到也不要求是两钢种的平均值，但焊接接头的力学性能不应低于两钢种中的较低者，其它性能(如耐腐蚀性)也不应低于两钢种中的较低者。
(3)异种钢的焊缝是由焊丝金属加上两母材钢种三者熔合而成。
一般说来，异种钢焊接时，应该力求焊接接头的化学成分均匀、金相组织均匀。
(4)异种钢焊缝和两种母材的化学成分相异，它们的导热系数和膨胀系数不同，焊后焊接接头中存在着较大的残余应力，当温度变化时还有温度应力，这些应力不应该导致构件的破坏.异种钢焊接的工艺原则异种钢焊接要获得良好的焊接接头，必须采取特殊的工艺措施。
由于异种钢种类繁多，工艺措施不全相同，但需要遵守以下几个共同原则。
1．选择合宜的焊丝异种钢的焊接质量，在很大程度取决于所选用的焊丝。
由于焊缝和熔合区的化学成分和金相组织的不均匀性，可能引起结合性能差和使用性能低。
选择焊丝时，首先考虑的是结合性能，其次才考虑使用性能。
还有当焊缝金属的强度和塑性不能相互兼顾时，应选用塑性好的焊丝。
两种强度等级不同的结构钢之间的异种钢焊接时，选用焊丝的原则是根据强度等级低的母材选择焊丝，这样可保证焊缝的塑性不低于强度等级高的母材的塑性.异种耐热钢焊接时，焊丝的选择按照“低匹配”的原则，即耐热钢和低碳钢或低合金钢焊接时，按低碳钢或低合金钢母材选用焊丝。
当不同Cr、Mo含量的异种耐热钢焊接时，按Cr、Mo含量低的耐热钢选用焊丝。
2．熔合比和坡口角度熔合比就是焊缝金属中被熔化的母材金属所占的百分比。
熔合比小就是焊缝中母材量小，而焊丝熔入到焊缝中量多。
两种不同钢组织的异种钢焊接时，希望焊缝金属中有比较多的焊丝熔入的量，这样焊缝的性能主要取决于焊丝，容易得到良好的焊接接头。
也就是说异种钢焊接要求熔合比小。
增大坡口，就是增加焊丝熔人焊缝的量，也即减小熔合比。
如果两种钢组织较接近的异种钢焊接时，则不宜采用大坡口和小熔合比。
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异种钢接头的焊接
1.异种钢接头定义。
异种钢接头主要包括两方面概念：即不同组织（重点指奥氏
体和非奥氏体钢）钢之间的焊接；不同强度等级、不同化学成分（其组织基本类似）钢之间的焊接。
其中不同组织钢材之间的焊接难度最大。
2.奥氏体和非奥氏体异种钢焊接主要有三个问题：
2.1.焊接时母材的稀释：由于母材的稀释，会出现对裂纹相当敏感的马氏体组织。
例
如当低碳钢、低合金钢和不锈钢焊接时，若用一般不锈钢焊材，由于焊缝金属被低碳钢或低合金钢稀释，往往会产生奥氏体和马氏体组织，而熔合线附近，会产生马氏体带；若用低碳钢或低合金钢焊材，不锈钢一侧被稀释部分及焊缝金属会产生马氏体和奥氏体组织，从而引起开裂的危险。
2.2.焊接残余应力和热应力：在焊接热循环或使用温度下，由于两种材料抗膨胀系数
和导热性不同（或热膨胀系数和导热性近似，但由于强度等级不同而带来的形变差异）引起的热应力，焊接后残余应力较大且在热处理后不能消除。
碳钢、低合金钢和珠光体耐热体的热膨胀系数大体相同，而奥氏体不锈钢热膨胀系数比碳钢等材料大30~50%，而导热系数却只有碳钢等材料的1/3。
2.3.碳扩散：当铁素体钢和奥氏体钢焊接后，焊接接头重复加热或高温使用时，在铁
素体钢一侧，由于碳原子的迁移（扩散），使含碳量减少而形成软化带，而在奥氏体钢一侧却由于碳的过剩而形成硬化带，对于焊接碳稳定化元素不同的材料时，也应注意高温运行条件下的脱碳影响。
2.4.上述三个问题的综合作用的结果是：整个异种钢焊接接头是一个成分、组织和性
能严重不均的非均匀体，是构件的局部薄弱地带，这种非均匀体在力学检验和运行中均会出现应力、变形集中和失效的局域化，因此在选择焊接材料时，要充分考虑其焊接工艺性、常温力学性能和长期运行性能，更重要的是要考虑其长期运行性能。
3.异种钢接头焊接材料的选择
3.1.不同强度等级铁素体或珠光体类型钢之间焊接：包括低合金高强度钢
（18MnMoNbg等）与碳钢、一般耐热钢（12Cr1MoV等）与碳钢、高合金耐热
钢（SA-213 T91等）与碳钢、一般耐热钢（12Cr1MoV等）与高合金耐热钢（SA-213 T91等），其总的特点是线膨胀系数接近，导热系数相差不大，焊后或消除应力后的残余应力和高温运行的热应力不大，因而主要考虑运行时工作应力平滑过渡、组织稳定，一般选用成分或强度（常温强度和高温强度）介于两被焊母材之间的焊接材料。
3.2.碳钢（或低合金高强度钢、耐热钢）与奥氏体钢焊接，要考虑稀释、碳扩散和热
应力三方面问题，同时还要考虑焊接工艺性和运行条件。
选材原则如下：
⑴当工作温度≤400℃时，通常焊接材料选奥307（或奥302）。
零件复杂刚
度较大时，选用奥507（或奥502），同时考虑预热措施；
⑵当产品工作温度＞400℃或焊接接头要求热处理时，则受压元件对接接头
可选用镍基焊材。
而受压元件与附件焊接，原则上仍选用高铬镍不锈钢焊材。
3.3.马氏体不锈钢（1Cr13等）与碳钢（或低合金高强度钢、耐热钢）焊接时，虽然
其热膨胀系数也接近，但由于马氏体的存在，相变应力较大，碳迁移和稀释较严重，因此马氏体不锈钢与碳钢或低合金高强度钢焊接，可选用高铬镍奥氏体不锈钢焊材；而马氏体不锈钢与耐热钢焊接，应选用镍基焊材。
3.4.难焊或要求高的异种钢焊接，须选用镍基焊材，其原因主要是：
①镍可无限扩大γ区，增加碳的溶解度（碳本身也是奥氏体形成元素），当镍达到70%时，基本上可消除脱碳层。
②镍基焊材，线膨胀系数为13.6×10 -6 mm/mm℃,与碳钢等基本接近，因而就平衡了接头的大部分热应力。
③镍基焊材有最好的塑性，其延伸率可达40%（而其强度极限仍有700~800MPa），因而使接头可更好吸收各类应力，从而增大接头抗形变能力。