在電力,、石油化工等行業(yè)中，異種鋼的焊接應(yīng)用越來越廣泛,，異種鋼焊接接頭的服役條件也日益苛刻,，如何保證異種鋼焊接接頭的質(zhì)量顯得尤為重要。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，以珠光體型低碳鋼和奧氏體不銹鋼的異種鋼焊接最為常見,。珠光體型低碳鋼和奧氏體不銹鋼的金屬組織和化學(xué)成分各不相同,，焊接性也比較復(fù)雜，焊接時易出現(xiàn)問題,。有用戶規(guī)定碳鋼和不銹鋼焊接的焊接材料必須采用鎳基合金,，不允許使用之前通常采用的309型（Cr25-Ni13）焊接材料。

　　為此,，科研人員進(jìn)行了鎳基合金用于碳鋼SA106 Gr.B和不銹鋼SA312 TP304L焊接的工藝試驗(yàn),，以確定合適的焊接工藝參數(shù)，用于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn),。

　　采用規(guī)格Φ168.3mm×7.11mm,，長150mm的無縫鋼管對焊，每根管子一側(cè)開單邊30°坡口,。采用鎢極氬氣保護(hù)焊（GTAW）,，焊接材料選用鎳基合金Inco82（AWS牌號為ERNiCr-3）。

　　焊接前要打磨清理坡口面及兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的油污,、鐵銹及氧化皮等,，直至露出金屬光澤，要保證裝配質(zhì)量,。由于焊絲合金含量高,，為防止焊縫根部氧化，打底焊接時管子內(nèi)部要充氬氣保護(hù),。焊接打底時,，第一層和第二層都要進(jìn)行充氬保護(hù)。采用多層多道焊,，要注意層間清理,，防止出現(xiàn)焊接缺陷。

　　對焊接后的試件進(jìn)行射線檢測,，合格后取樣進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)和金相組織分析,。力學(xué)性能試驗(yàn)測得試件拉伸強(qiáng)度為565MPa、532MPa,，在碳鋼熱影響區(qū)斷裂,，側(cè)彎（4個試樣、α=180°）試驗(yàn)合格,。V型缺口-20℃沖擊功Akv分別為焊縫62,、60、60J,，熱影響區(qū)46,、67,、55J（碳鋼）和118、96,、104J（不銹鋼）,。可以看出,，使用鎳基合金ERNiCr-3焊接的焊接接頭的力學(xué)性能均滿足NB/T 47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評定》要求,，焊縫的強(qiáng)度、韌性均符合要求,。觀察發(fā)現(xiàn)異種鋼焊接接頭試樣焊縫金相組織為奧氏體化的合金化合物,，組織致密均勻。

　　過去通常采用309型焊接材料焊接碳鋼和不銹鋼異種鋼接頭,，這種接頭在長時間高溫作用下，會造成碳的遷移,，嚴(yán)重影響接頭的力學(xué)性能,。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用鎳基合金焊接材料,，減少了高溫下碳的遷移,，可防止增碳層、脫碳層及脆化過渡層的形成,，保證長時間高溫工作條件下接頭的性能,。采用鎳基合金進(jìn)行異種鋼接頭焊接，得到的焊接接頭外觀成型良好,。對焊接接頭進(jìn)行100%射線檢測,，沒有發(fā)現(xiàn)氣孔、未焊透及未熔合等焊接缺陷,，焊接接頭力學(xué)性能滿足使用要求,。