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碳迁移和热应力的影响

碳迁移及对高温性能的影响

  异种钢焊接接头在焊后热处理或在高温下工作时,熔合线附近会发生碳的迁移现象,其结果是在含碳化物形成元素低的珠光体钢一侧出现脱碳层,而相邻的铬镍奥氏体焊缝出现增碳层,从而使脱碳层软化,增碳层硬化,接头的高温持久强度和抗腐蚀性能下降。

    提高焊缝金属中含镍量可以阻止碳的迁移。工作温度愈高,焊缝含镍量应愈高。

  热应力的影响

    奥氏体钢热膨胀系数比铁素体钢大30%一50%,因此,这两种材质的异种钢接头在焊后冷却、热处理和运行中将产生较大的热应力,若在周期性加热和冷却的条件下工作,还可能出现熔合区珠光体侧的热疲劳裂纹,使接头过早断裂。

    采用线膨胀系数与珠光体钢或碳钢较接近的高镍基焊条焊接或堆焊过渡层,可以减小热应力及热疲劳的不利影响。

    当将两种机械性能与焊接工艺要求均不相同的钢种焊接成一体时,其焊接材料的机械性能指标,应与机械性能较低的钢种相符;而焊接工艺则应符合焊接工艺要求较高的钢种。同等强度的焊条以选用抗裂性及塑性好的低氢焊条为佳。从化学成分看,要针对不同情况区别对待,例如低合金钢与12%铬钢焊接,应选用相应的低合金钢焊条;低合金钢与铬镍奥氏体钢焊接要选用高铬镍焊条。

 

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