d
25－20型(A407) 0.18 1.4 0.54 26.2 18.8 27.01 24.9
e
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母材及各种焊材在舍夫勒组织图上的位置
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• 不用填充金属（如TIG焊自熔）焊接Q235钢（图中b点）与 1Cr18Ni9钢（图中a点）时，接头熔化面积相等，熔合比各 为50%，因而焊缝的铬镍当量应为图中f点，焊缝组织为马 氏体。
母材2的熔合比＝ G2/(Z+G1+织异种钢接头存在的问题
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1) 焊缝金属的稀释 选择焊材时可以根据舍夫勒组织图，按照熔合比来 估算，以获得奥氏体加少量铁素体组织的焊缝成分 2) 过渡区马氏体组织 在珠光体（铁素体）钢侧熔合区铬、镍含量远低于 焊缝中心的平均值 ，按照舍夫勒组织图估算这一 区域是硬度很高的马氏体或奥氏体+马氏体组织。
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不同金相组织类型异种钢焊接 通常所说的异种钢焊接指的是碳钢或低合金钢 与奥氏体不锈钢之间的连接。“黑”或“白” 是企业实践中的俗称。组织上应该是珠光体（ 铁素体）钢与奥氏体钢异种钢焊接。
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异种金属焊接分类
• 从材料上：
1）异种有色金属焊接
2）有色金属与黑色金属焊接
3）异种黑色金属焊接
• 异种黑色金属焊接包括强度不同的钢与钢焊接和 异种钢焊接，其中异种钢焊接又包括：
a)金相组织类型相同但化学成分不同的钢
b)不同金相组织类型的钢（黑与白）
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3) 碳迁移形成扩散层 在焊接、热处理或使用过程中长时间处于高温时 ，珠光体（铁素体）和奥氏体钢界面附近产生碳 迁移，在珠光体（铁素体）钢侧形成脱碳层发生 软化，奥氏体钢侧形成增碳层发生硬化，降低接 头承载能力。 4) 接头残余应力 因珠光体（铁素体）钢与奥氏体钢的线膨胀系数 不同，焊后冷却时收缩量的差异，必然导致接头 产生残余应力。
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2）坡口选择 坡口角度选择考虑母材厚度，熔合比。坡口角度 越大，熔合比越小，可以减少焊缝金属化学成分 和力学性能波动。
3）焊接规范参数选择 在保证质量的前提下用小电流，规范参数越小越 好，尽量减少熔合比。
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熔合比
• 异种钢熔化焊主要考虑的是焊缝金属的成 分和性能，焊缝金属的成分取决于填充金 属的成分、母材的成分-----熔合比（稀释率 或混合比）。
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熔合比＝ 母 焊材 缝熔 金化 属的 的重 重量 量100%
堆焊 熔合比＝ G/(Z＋G)×100% 对接焊 母材1的熔合比＝ G1/(Z+G1+G2)×100%
不同金相组织类型异种钢焊接材料选择
不同金相组织的异种钢焊接，一般按照舍夫勒组织 图选择奥氏体填充材料。如果还有高温环境，要选 择镍基合金填充材料。
• 以Q235与1Cr18Ni9钢焊接为例进行说明，图2表示焊缝金属 中两种母材的熔合比各为20％，填充金属占60％。
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哈尔滨焊接技术培训中心
Harbin Welding Training Institute
国际焊接工程师培训课程
Training Course for International Welding Engineer
3/2.29-30异种金属的焊接
Joining dissimilar materials
焊接材料的选择：要求焊缝金属化学性能、耐热性能等其他
性能不低于母材中性能要求较低一侧的指标
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例1：S690QL+S355（调质细晶粒钢+碳钢），厚度 20mm
• 焊材：ISO2560-A(EN499) E42 3 B • 预热温度：≥200℃ • 层间温度：220-250℃
根据两种母材及选用填充金属的化学成分，分别计算出它 们的铬当量和镍当量，然后在舍夫勒组织图上标出相应的 a、b、c、d、e各点，即可确定出焊缝的组织状态。
Q235钢、1Cr18Ni9钢及填充金属的铬镍当量
材料名称
C
Mn Si Cr Ni 铬当量 镍当量 图上位置
Q235钢
0.18 0.44 0.35
不同组织异种钢焊接工艺原则
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1）焊接材料的选择 2）坡口角度的选择 3）焊接规范参数的选择
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1）焊接材料的选择 不同金相组织的异种钢焊接经常会按照
舍夫勒组织图选择奥氏体填充材料，或者 选择镍基合金。
国际焊接学会授权的培训机构 IIW Authorised Training Body
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主要内容
1、异种金属焊接分类 2、异种金属焊接的问题 3、异种钢焊接工艺原则 4、相同金相组织类型的异种钢焊接 5、不同金相组织类型的异种钢焊接
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0.53 5.62
b
1Cr18Ni9钢
0.07 1.36 0.66 17.8 8.65 18.79 11.42
a
18－8型(A102) 0.07 1.22 0.46 19.2 8.5 19.87 11.15
c
25－13型(A307) 0.11 1.32 0.48 24.8 12.8 25.52 16.76
相同金相组织类型异种钢焊接
• 焊接材料的选择原则：按较低一侧的母材选择 • 预热温度和层间温度：按照碳当量较高一侧母材的
要求确定
• 热处理一般按照合金含量较高侧母材确定，两者热 处理温度范围不同，应根据热处理温度高的材料的 温度下限和热处理温度低的材料的温度上限来确定 ，如果热处理温度范围高的下限高于热处理温度低 的上限，且温度相差太大，应考虑堆焊过渡层或增 加介于两者之间的材料。