如何焊接不銹鋼與碳鋼？
為了降低成本，一些結(jié)構(gòu)件會在碳鋼表面焊接一層耐腐蝕層。當(dāng)焊接不含合金元素的母材與含合金元素的母材時，使用合金含量更高的焊材以平衡焊縫中的稀釋率。

焊接碳鋼和304或316不銹鋼時，以及其他異種不銹鋼焊接時（表2），多數(shù)情況下考慮選用309L焊材。如果希望得到更高的Cr含量，則選用312型。

需要指出的是，奧氏體不銹鋼的熱膨脹率比碳鋼高50%。當(dāng)焊接時，熱膨脹率的差異會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，從而導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生，這時需要選擇合適的焊材或指定合適的焊接工藝（圖3）。

什么是合適的焊前清理操作？
當(dāng)與其他材料焊接時，首先使用不含氯離子的溶劑清除油污、標(biāo)記和灰塵。此外，焊接不銹鋼時首先要注意的就是避免受到碳鋼的污染而影響耐蝕性。一些公司采用不銹鋼和碳鋼分開存放以避免交叉污染。在清理坡口周圍區(qū)域時，使用針對不銹鋼的專用磨砂輪和刷子。有時還需要對接頭處進(jìn)行二次清理。由于不銹鋼焊接時的電極補償操作比焊接碳鋼時更難，因此其接頭清理工作非常重要。

什么是正確的焊后清理操作？為什么不銹鋼焊件會生銹？
首先，我們回想一下，不銹鋼不生銹的原因是：Cr與O的反應(yīng)在材料表面生成了一層致密的氧化物層，并起到了保護(hù)作用。不銹鋼生銹是因為碳化物的析出（見最后一個問題）以及焊接過程中的加熱造成焊件表面生成了鐵的氧化物。在焊態(tài)，完美的焊件也可能在24小時內(nèi)在焊接熱影響區(qū)邊界處的生銹地方產(chǎn)生咬邊。

因此，為了使新的鉻氧化物重新生成，不銹鋼焊接后需要磨光、酸洗、打磨或者洗刷。需要強(qiáng)調(diào)的是，打磨機(jī)和刷子必須專有專用。

如何更輕松地焊接雙相不銹鋼？
通常，雙相不銹鋼組織中的奧氏體相和鐵素體相各占50%左右。鐵素體相的存在可以提高強(qiáng)度和耐應(yīng)力腐蝕性能，而奧氏體相可以提高韌性。兩相的共同作用使得雙相不銹鋼的性能更加優(yōu)異（圖5）。雙相不銹鋼的范圍很廣，最常見的型號是2205：含有22%Cr，5%Ni，3%Mo以及0.15%N。

在焊接雙相不銹鋼時，太多鐵素體的存在可能造成一些問題（電弧的熱量使得鐵素體基體中的原子重新排序）。為此，焊材需要提供更多的奧氏體形成元素，通常是比母材高2-4%的Ni。例如，焊接2205不銹鋼時用的藥芯焊絲含有8.85%Ni。

焊后，焊縫中的鐵素體含量在25-55%之間（也可能更高）。注意：焊后冷卻速度要足夠慢，使得奧氏體重新形成，但是不能太慢，太慢會析出金屬間相，也不能太快，太快會在熱影響區(qū)產(chǎn)生過多的鐵素體。務(wù)必遵循產(chǎn)商提供的焊接工藝和焊材選擇手冊。

如何為選擇焊材做準(zhǔn)備？
首先，要在焊件的終端應(yīng)用方面收集信息，包括服役環(huán)境（特別是服役溫度，是否有腐蝕介質(zhì)以及期望的耐腐蝕程度）和期望的服役壽命。服役條件下所需的力學(xué)性能的信息也很重要，如強(qiáng)度，韌性，塑性和疲勞性能。

大多數(shù)領(lǐng)先的焊材廠商都會為選擇焊材提供指導(dǎo)手冊，在此，筆者再次強(qiáng)調(diào)：建議參閱焊材應(yīng)用手冊或者聯(lián)系他們的技術(shù)專家。他們會幫助我們更正確的選擇不銹鋼焊材。

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