不锈钢管和碳钢产品焊接的步骤和防护措施

将常用的304不锈钢管和316不锈钢管彼此焊接是常规的并且是最容易的熔焊。 然而，有很多情况需要将不锈钢管焊接到碳钢上。物理性能如热导率和膨胀、磁性、冶金结构和耐腐蚀性都有差异，这些都需要注意。 本文概述了良好焊接的必要步骤，并说明了必要的防护措施。

焊接工艺

正常的TIG和MIG焊接工艺适用于将奥氏体钢焊接到碳钢上。焊接可以在室温下进行，不需要预热（除了干燥之外），除非碳钢具有超过0.2％的碳或厚度大于30mm并且施加高度的限制，在这种情况下150℃的预热通常是足够的。 因为碳钢容易受到氢裂纹的影响，所以消耗品和焊接区域必须干燥。

焊接区域准备

当将镀锌钢（或涂有富锌涂层的钢）焊接到不锈钢时，必须从加热区域除去锌。因为锌有可能进入焊缝，从而导致液体脆化和沿锌的裂纹渗透线。不锈钢的焊接区域也必须清洁，需要去除油脂或油污，因为污染物会被碳吸收，导致晶间腐蚀。

另外，由于奥氏体的镍含量使得焊池更粘稠，所以焊接准备必须更加开放，并且边缘间隙较大以允许润湿。 添加硅（Si）的消耗品也有助于边缘润湿。

焊接耗材（填充金属和气体）

碳钢不能直接焊到奥氏体不锈钢上，因为凝固的焊接金属将形成具有低延展性的马氏体，并且随着它的收缩，其可能会破裂。 选择较高的合金填料有一个简单的方法，它将稀释，以使足够的铁素体产生正确的奥氏体组织以避免收缩裂纹。

如果使用氮气添加剂，则需要小心，因为它会降低焊接金属的铁素体含量，这可能会导致热裂纹。

保护气体不得包含碳钢混合物中经常使用的氧气。 如果需要活性气体，则可以使用低水平的CO 2。

热膨胀问题

将低热膨胀碳钢焊接到高热膨胀奥氏体不锈钢上存在一定程度的变形。 低碳钢的膨胀系数约为12，而不锈钢在0-300℃范围内的膨胀系数为17μm/ m /℃。 碳钢的良好导热与不锈钢的热传导性差（分别为49〜15 W / m°K，分别为200°C）也有差异，这意味着不锈钢的冷却比碳钢慢，特别是焊接部分较厚时。为了控制变形，在进行全焊接运行之前，应尽量减少热量输入并将接头固定。

焊后清洗

焊接后，清理焊接区域以除去炉渣和加热色调，以检查焊接完整性，并允许金属涂漆。 如果可能的话，用无铁砂粒焊接区域，如果不可能的话，沿着焊缝线研磨以避免将碳钢污染物拖到不锈钢上。机械清洁是最常用的方法。

防腐蚀处理

假设碳钢将被涂漆以防腐蚀。 当使用阻隔层或绝缘涂层来涂覆碳钢时，将涂料运送到不锈钢上达50mm（取决于环境的腐蚀性），以覆盖受热影响的不锈钢。如果焊接区域暴露在腐蚀性条件下，并且要在碳钢上使用富含锌的最终涂层，则需要沿着镀锌层边缘的合适的阻挡涂层的条纹涂层，以避免电偶溶解的锌涂层与不锈钢相邻。

不锈钢清理

除了焊接碳钢外，远离焊接区域的不锈钢必须防止在制造过程中受到污染。 这包括由碳和不锈钢之间的滑动接触引起的焊接飞溅，碳钢研磨碎屑和不锈钢上碳钢的污染。 如果发生污染，则必须通过机械方法除去，然后使用硝酸钝化浆料或通过使用酸洗和钝化浆料。 钝化膏不会影响不锈钢的表面光洁度。 所有酸都必须按照当地法规进行中和处理。 在酸处理后，表面也必须彻底冲洗。

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