不锈复合钢板的焊接性
2025年10月13日
一、不锈复合钢板的焊接性
不锈复合钢板是由化学成分不同、物理性能相异的两种钢板组合而成的。覆层钢与基层钢相比较,覆层钢具有较高的铬、镍含量,而碳含量较低。
如果选用结构钢焊条(或焊丝)焊接基层钢时,焊缝金属有可能熔化了部分覆层不锈钢板,使焊缝金属中的合金元素增加,结果与覆层接触的焊缝处会产生贝氏体或马氏体组织,使此处焊缝金属的硬度、脆性提高,塑性大大降低,冲击韧度值显著下降,并会促使裂纹的产生。
如果选用与覆层不锈钢相似的焊接材料施焊覆层时,也可能熔化了部分基层金属,使覆层焊缝中的合金元素稀释,碳含量增高,结果大大降低了覆层焊缝的耐蚀性。同时,覆层与基层界面的焊缝中增加了基层的合金元素,也会形成硬脆的马氏体组织,成为产生裂纹的原因。
为解决上述矛盾,应避免基层与覆层直接焊接在一起,要求过渡层的焊缝不使覆层不锈钢的合金元素稀释,尽量减少马氏体组织的形成。
覆层与基层的物理性能也有很大差异:1Cr18Ni9Ti不锈钢的热导率约为碳钢的1/3;电阻为碳钢的4倍之多;线膨胀系数比碳钢大40%,随着温度的升高,线膨胀系数的差异会产生很大的应力。加之,焊接过程中,由于加热和冷却不均匀,在基层的厚度方向上就会产生很大的残余应力,这种残余应力在覆层不锈钢表面上形成拉伸应力。这两种应力的叠加,是不锈复合钢板焊接时产生裂纹的主要原因。