一、不銹鋼(或碳鋼)與鉬的焊接性
不銹鋼(或碳鋼)與鉬及鉬合金的焊接構(gòu)件,在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較多。但由于鉬及鉬合金與鋼的物理性能相差較大,在焊接過程中出現(xiàn)很多問題。
1. 鋼與鉬焊接時(shí),主要取決于鉬及鉬合金的成分和性能,鉬及鉬合金與鋼焊接時(shí),當(dāng)加熱到400℃時(shí),發(fā)生輕微的氧化;在600℃以上時(shí),迅速氧化成MoO3化合物。氧在鉬中的溶解度很小,當(dāng)氧含量增加時(shí),所形成的氧化物沿晶界析出,其他雜質(zhì)的化合物脆性也析出晶界,使焊接難以進(jìn)行。
2. 焊接鋼與鉬時(shí),靠近鉬母材金屬側(cè),容易出現(xiàn)高硬度和高脆性區(qū),其寬度可達(dá)0.5~3μm。靠近鋼母材金屬側(cè)的脆性傾向小。焊后冷卻速度快,鉬母材金屬側(cè)會出現(xiàn)馬氏體組織,導(dǎo)致焊縫熱影響區(qū)及接頭區(qū)脆化,在焊接應(yīng)力的作用下會嚴(yán)重地增加接頭產(chǎn)生裂紋的傾向,所以,鉬與鋼的焊接性比較差。
3. 鋼與鉬焊接的異種焊縫金屬由三部分組成,且焊縫成分不均勻。靠近鋼母材側(cè)是由鋼與金屬間化合物組成的雙相組織,其硬度急劇上升;靠近鉬母材側(cè)是由金屬間化合物組成的雙向組織,硬度也急劇上升;焊縫中間是由鉬與鋼之間的金屬間化合物所組成,硬度同樣也是很高。這些是鉬與鋼焊接難點(diǎn)。
二、不銹鋼(或碳鋼)與鉬的焊接工藝
鋼與鉬可采用氬弧焊、電子束焊和氣體保護(hù)焊等焊接方法,均可實(shí)現(xiàn)熔焊-釬焊接頭。這種焊接工藝的實(shí)質(zhì)是使鋼母材側(cè)熔化金屬較多,而鉬母材側(cè)只是加熱增加溫度而不熔化或熔化很少,用被焊鋼的液態(tài)金屬浸潤鉬形成釬焊焊縫。這就避免了鋼中碳與鉬形成又硬又脆的化合物,使接頭區(qū)脆化問題得到解決。
為了提高鋼與鉬的接頭性能,還可以采用加中間過渡層的方法。焊接工藝雖然復(fù)雜,但其焊接性良好。焊前對焊件表面的處理極為重要,焊接工藝必須嚴(yán)格控制,表5-93列出了采用電子束焊和氬弧焊對不銹鋼與鉬進(jìn)行熔焊-釬焊的焊接參數(shù)和接頭力學(xué)性能。
表5-93 不銹鋼與鉬電子束焊、氬弧焊熔焊-釬焊焊接參數(shù)及接頭力學(xué)性能