Q235碳钢与lCr13不锈钢的异种钢焊接工艺研究摘要Q235碳钢与1Cr13不锈钢的焊接属于异种钢焊接而1Cr13不锈钢的焊接性较差焊接接头容易出现裂纹缺陷。在异种焊接过程中通过认真分析选用合适的焊接材料和焊接工艺避免了异种钢焊接缺陷的产生保证了焊接质量。关键词异种钢焊接Q235碳钢1Cr13在某工程实践中把断面为40mm×60mm的1Cr13不锈钢焊接固定在厚度为50mm的Q235钢板上。由于两种材料的热导率和线膨胀系数有很大差异为了保证焊接质量认真分析了两种材料的焊接性能及存在的问题并据此制定了具体的焊接工艺措施。1焊接性能分析Q235碳钢和1Cr13不锈钢的化学成分及物理性能如表1和表2所示。1Cr13不锈钢的Cr含量在115～135同时匹配有不大于015的CCr本身能增加钢的奥氏体稳定性加入碳后经固熔再空冷会发生马氏体转变因此1Cr13不锈钢焊缝和热影响区焊后状态的组织为硬脆的马氏体组织。另外1Cr13的碳当量约为276因此它的焊接性较差。由于1Cr13不锈钢的导热性较Q235碳钢差焊接残余应力较大加之本闸门主轨的刚度较大所以从高温直接冷却到100℃～120℃以下时很容易产生冷裂纹。由于焊接热循环的作用1Cr13不锈钢有较大的过热倾向晶粒易粗化热影响区会出现对接质量问题。
f2焊接中存在的问题金属的热导率和比热容强烈地影响着被焊材料的熔化、熔池的形成以及焊接区温度场和焊缝的凝固结晶。Q235碳钢热导率约为1Cr13不锈钢的两倍这么大的差异可使两者的熔化不同步熔池形成和金属结合不良导致焊缝结晶条件变坏焊缝性能和成形不良。线膨胀系数的差异。由于的线膨胀系数不同造成它们在形成焊接连接之后的冷却过程中焊缝两侧的收缩量不同导致焊接接头出现复杂的高应力状态进而加速裂纹的产生。Q235碳钢与1Cr13不锈钢焊接时同样存在焊缝稀释和形成过渡层的问题导致Q235碳钢一侧焊缝形成脱碳层而1Cr13不锈钢一侧形成增碳层随着扩散的持久使Q235碳钢一侧的含碳量降低变成了铁素体组织并使焊接接头的焊缝组织成为奥氏体加铁素体。3焊接工艺措施为了获得无裂纹的焊接接头应尽量避免焊接接头熔合线组织与焊缝金属的不一致性使1Cr13不锈钢一侧没有显著的稀释现象在工艺上采取了以下措施。31正确选择焊接材料Q235碳钢与1Cr13不锈钢焊接接头的焊缝金属化学成分主要取决于填充金属。为了保证结构使用性能的要求焊缝金属的成分应力
f求接近于其中一种钢的成分。为了尽量减小构件的焊接变形采取了两名电焊工对称焊接的手工弧焊r