什么是異種鋼接頭過(guò)渡層馬氏體帶 ？

 在異種鋼焊接中，珠光體鋼（碳鋼、低合金鋼）與不銹鋼焊接（主要是奧氏體不銹鋼）為普通，這種異種鋼焊接的焊縫金屬一般是奧氏體。在焊接熔池邊緣，液態(tài)金屬溫度較低，動(dòng)性較差，而且金屬液態(tài)停留時(shí)間較短，所受到的機(jī)械力攪拌作用也較弱，熔化的母材與充金屬就不能充分地混合，在這一部分焊縫金屬中母材金屬所占的比例較大，而且越靠近合線母材所占的比例越大，其化學(xué)成分與焊縫內(nèi)部相差也越大，所以在焊縫金屬的緊鄰珠體鋼一側(cè)可形成和焊縫內(nèi)部金屬成分不同的過(guò)渡層。

 圖2-4為珠光體鋼與奧氏體鋼焊接時(shí)，珠光體鋼一側(cè)奧氏體焊縫中的母材熔入比例鉻、鎳含量的變化、圖中橫坐標(biāo)為焊縫內(nèi)某點(diǎn)距熔合線的相對(duì)距離，一般過(guò)渡層的寬度0.2~0.6mm,它的寬度與結(jié)晶條件有關(guān)，如焊接采用較大的焊接電流，則會(huì)增加液態(tài)金屬高溫的停留時(shí)間，加強(qiáng)熔池的攪拌作用和增加熔池邊緣金屬的流動(dòng)性，從而改善了結(jié)晶條件，使過(guò)渡層寬度減小。由圖2-4可知，過(guò)渡層中鉻、鎳含量較低，而且越靠近熔合線越低，對(duì)照不銹鋼組織的Scheffler(余夫勒）圖可以知到過(guò)渡層是由奧氏體＋馬氏體或馬氏體組織，馬氏體組織的硬度很高，可高達(dá)HV350左右，奧氏體十馬氏體組織的硬度稍低。過(guò)渡層中的高硬度馬氏體脆性層，可能導(dǎo)致熔合區(qū)的破壞，降低焊接結(jié)構(gòu)的可靠性。

 雖然出現(xiàn)這種過(guò)渡層是不可避免的，但可以通過(guò)選擇填充金屬和一些工藝措施，使過(guò)渡層的寬度減小。如圖2-5,填充金屬的含鎳量對(duì)馬氏體脆性層寬度的影響，對(duì)于大多數(shù)奧氏體不銹鋼和Ni-Cr系鎳基合金焊接材料，鉻含量的變化是比較小的，而鎳是決定焊縫奧氏體化最主要的元素，故可近似地只考慮鎳含量的影響。在一般情況下，過(guò)渡層里鎳含量低于5%~6%的區(qū)域?qū)a(chǎn)生馬氏體組織。在圖2-5中，x1、x2、x3分別為三種不同含鎳量焊縫金屬中的馬氏體過(guò)渡層。由圖可見(jiàn)，馬氏體脆性層寬度與焊縫金屬中含鎳量成反比。當(dāng)使用奧氏體能力較強(qiáng)的焊接材料時(shí)，性寬度將顯著減小；當(dāng)使用鎳基合金焊接材料時(shí)，脆性層很窄，幾乎可以消失。