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试述珠光体钢与奥氏体钢的焊接性怎样?

答:珠光体钢与奥氏体钢是两种组织和成分都不同的钢种,因此,这两类钢焊接在一起,焊缝金属是两种不同类型的母材以及填充材料熔合而成,这就为这两类钢的焊接性提出了如下问题:

1) 焊缝的稀释。由于珠光体钢含金元素较低,它对整个焊缝金属的合金具有稀释作用,由于珠光体钢的这种稀释作用,使焊缝的奥氏体形成元素含量减少,结果在焊缝中,可能出现马氏体组织,从而恶化了焊接接头质量,甚至出现裂纹。
2) 形成熔合区扩散层。这二类钢组成的焊缝金属中,由于珠光体钢含碳量较高,但合金元素较高,但合金元素较少,而奥氏体钢相反,这样在熔合区珠光体钢一侧两边形成了碳和碳化物形成元素的浓度差,当接头在温度高于350-400度长期工作时,熔合区便出现明显的碳的扩散,即从珠光体钢侧通过熔合区向奥氏体焊缝扩散。结果在靠近熔合区的珠光体钢母材上形成了一层脱碳软化层,在奥氏体焊缝一侧产生了与脱碳相对应的增碳层。

3) 形成过度层。在焊接热循环作用下,熔化的母材和填充金属相互混合的程度在熔池的边缘是不同的,在熔池边缘,液态金属温度较低,流动性较差,在液态停留时间较短,由于珠光体钢与奥氏体钢化学成分悬殊,在珠光体侧熔池边缘上,熔化的母材和填充金属不能很好的熔合,结果在珠光体钢一侧焊缝中,珠光体母材所占的比例较大,而且越靠近熔合线,母材所占比例越大。这就形成了焊缝金属内部成分不同的过渡层。

4) 由于珠光体钢和奥氏体钢的物理性能相差很大,焊缝中成分差异也很大,因此这类接头无法用热处理的方法焊接应力,只能引起应力的重新分配,这一点与同种金属的焊接有很大的不同。

5) 延迟裂纹。这类异种钢的焊接熔池在结晶过程中,既有奥氏体组织,又有铁素体组织,两者相互接近,气体可以进行扩散,是扩散氢得以聚集,而产生延迟裂纹。