常用异种钢旋压封头的焊接要求及注意事项

　　对于异种钢的旋压封头焊接接头，尤其是成分差别比较大的异种钢焊接接头，其焊缝组织存在着稀释和被稀释的问题，因此焊缝金属的组织和成分可能与两种母材均不同，在考虑其焊接接头性能问题时应充分注意这个因素。为了解决稀释和被稀释的问题，曾经广为应用的焊接方法 是采用加过渡层的焊接办法，但这种焊接方法工艺复杂，费工费时。因此，在考虑异种钢接头的使用工况后，旋压封头也可以采用简单的焊接方法来处理。下面 以常见的复合钢板、碳钢和铬钼钢、碳钢和不锈钢、铬钼钢和不锈钢的焊接问题作简单介绍。

　　1、碳钢和不锈钢复合钢板的焊接

　　首先应该清楚，碳钢-不锈钢复合板旋压封头是利用其较薄的不锈钢复层具有抗腐蚀性能较好的 点来工作的，此时不能在焊缝处破坏其耐蚀性，也 是说，焊缝处的内侧应保留不锈钢的成分和 性。对此，工程上常采用加过渡层的方法进行焊接，即复层的焊接材料应选用相应的不锈钢材料，在焊完复层后，清除干净焊渣和飞溅物，然后再焊接过渡层。过渡层的焊接材料应选用合金含量(尤其是镍含量)较高的材料，以防止由于基层的稀释而产生不良影响。 焊接基层(即碳钢层)。焊接基层的过程中，应尽可能采用小电流、小直径、高速度的焊接参数，以免基层金属溶入到复层中。

　　2、碳钢和铬钼钢的焊接

　　可以肯定地说，此时的旋压封头焊接接头不会用于高于碳钢使用条件的工况下，故焊缝金属的性能只要不低于碳钢的性能即可。由于常用铬钼钢的合金含量比较低，经碳钢稀释后，其性能没有发生太大的变化。而碳钢(一般为低碳钢)又与铬钼钢的含碳量差别不太大，也 是说铬钼钢对碳钢的含碳量不敏感，故此接头的组织和性能均不会产生突变。焊接时只要按照焊接性较差的铬钼钢选择焊接工艺条件即可。一般情况下，焊接材料宜选比铬钼钢合金元素含量稍低的焊接材料，以减少碳钢侧的淬硬性。焊前预热和焊后热处理按铬钼钢确定。

　　3、碳钢和不锈钢的焊接

　　它与碳钢-不锈钢复合钢板不同，其旋压封头焊接接头不要求具有不锈钢的 性能，因此不必采用过渡层焊接，也不要求在超过碳钢允许的温度以上工作。因此，此时的焊接接头性能只要不低于碳钢母材金属即可。但是，由于不锈钢合金含量较高，而它的含碳量又比碳钢低许多，因此，虽然二者单 焊接时，可焊性比较好，但二者相互交融稀释的结果，会形成一系列不同组分的高碳合金，这些合金当中有些具有较大的淬硬倾向。又由于碳钢和不锈钢的热胀系数差别较大，故存在较大的热应力，此时的焊接接头可能会出现热裂纹和冷裂纹等一系列问题。首先，在焊缝金属中，由于同时熔入了碳钢和不锈钢，因为稀释作用而产生部分马氏体组织，使焊接接头的塑性和韧性变差，容易产生冷裂纹;其次是由于不锈钢侧含碳量较低，旋压封头碳钢侧含碳量较高，在高温下(无论是焊接过程，热处理过程，还是正常的工作中)，碳元素会发生由碳钢侧向不锈钢侧的迁移，从而造成碳钢侧因含碳量降低而强度下降，而不锈钢侧因含碳量的增加而耐蚀性降低;第三，由于碳钢和不锈钢的热膨胀系数差别较大，故会在接头的径向产生一个较大的热应力，这个热应力与其它应力叠加的结果会导致热裂纹的产生。如果此类接头工作在有温度循环的工况，其热应力会使它很快发生疲劳破坏。由此可见，旋压封头应尽可能避免碳钢和不锈钢的焊接接头，因为它不仅具有一般的焊接缺陷，还存在上述的一些 有缺陷。事实上，对于所有的异种钢接头，都有不同程度的 别缺陷，故在设计中，尤其是重要的管道设计中，应尽可能采用法兰连接去实现材料的分界。

　　解决或缓解碳钢与不锈钢接头缺陷的办法是采用高铬镍焊接材料。高铬镍焊接材料可以补偿碳钢对不锈钢的稀释作用，同时镍又能阻止碳的迁移。旋压封头焊接接头 进行焊后热处理，以消除马氏体可能带来的延迟裂纹。

　　4、铬钼钢和不锈钢的焊接

　　铬钼钢与不锈钢的旋压封头焊接既具有碳钢与不锈钢焊接相似的 殊问题，又具有铬钼钢本身可焊性差的问题，并且这样的接头又是用在使用条件较苛刻(一般是用在高温下，例如加热炉炉管与工艺管道的连接处)的情况下，故工程上应力求避免这种接头的出现。如果不可避免铬钼钢与不锈钢的连接时，应采用法兰连接。