各種材料焊接工藝各種材料焊接工藝碳鋼、合金鋼焊接碳鋼的焊接碳鋼是最容易焊接的一種金屬，適用于碳鋼的焊接方法很多，氧-乙烘氣氣焊、藥皮焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護電弧焊、等離子弧焊、電渣焊、電阻焊、磨擦焊、熱劑焊、釬焊等，幾乎所有焊接方法都能適用。碳鋼以鐵為基礎，以碳為合金元素，碳含量一般不超過1.0%,止匕外，含鈕量不超過1.2%,硅量不超過0.5%,皆不作為合金元素。而其他元素，如鍥、銘和銅等，更控制在殘余量的限度內，遠非合金成分。雜質元素，例如硫、磷、氧、氮等，根據鋼材品種和等級的不同，也都有嚴格限制。碳鋼的焊接性主要取決于碳含量，隨著碳含量的增加，焊接性逐漸變差。碳鋼中的鉆和硅對焊接性也有影響。它們的含量增加，焊接性變差，但不及碳作用強烈。鈕和硅的影響可以折算為相當于多少碳量的作用，這樣適用于碳鋼的碳當量(Ceq)經驗公式如下：Ceq=C+Mn/6+Si/24(%)Ceq值增加，則產生冷裂紋的可能性增加，焊接性變差。通常，Qq大于0.4時，冷裂紋的敏感性將增大，另外，焊接冷卻速度也會影響焊縫和熱影響區組織，從而影響母材的焊接性。(1)低碳鋼的焊接1)焊接性低碳鋼含碳量低，鈕、硅含量又少，所以通常情況下不會因焊接而引起嚴重硬化或淬火組織。這種鋼材的塑性和沖擊韌性優良，焊成的接頭塑性和沖擊性也良好，焊接時，一般不需預熱、層間溫度和后熱，焊后也不必采用熱處理改善組織，可以說，整個焊接過程中毋需特殊的工藝措施，其焊接性優良。2)焊接材料的選用a.焊接低碳鋼時大多使用E43XX系歹的焊條，因為低碳鋼結構通常使用GB700-88的Q235牌號鋼材制造，這類鋼材的抗拉強度平均值為417.5N/mn2(42.kgf/mn2),而E43xX系列焊條熔敷金屬的抗拉強度不小于420N/mm(43kgf/mm2),在力學性能上正好與之匹配。b.埋弧焊焊絲和焊劑低碳鋼埋弧焊一般選用實芯焊絲H08A或H08E,它們與高銳高硅低氟熔煉焊劑HJ430HJ431、HJ433或HJ434配合，應用甚廣。c.二氧化碳氣體保護焊絲實芯焊絲主要有H08Mn2s和H08Mn2SiA兩種。藥芯焊絲主要有YJ502-1、YJ506-2、YJ506-3、YJ506-4等。3)低碳鋼在低溫下的焊接在嚴寒冬天或類似的氣溫條件下焊接低碳鋼結構，為避免出現裂紋可以采取以下措施a.焊前預熱，焊時保持層間溫度。b.采用低氫或超低氫焊接材料。c.點固焊時加大電流，減慢焊速，適當增大點固焊縫截面和長度，必要時施加預熱。d.整條焊縫連續焊完，盡量避免中斷。e.不在坡口以外的母材上打弧，熄弧時弧坑要填滿。f.彎板、矯正和裝配時，盡可能不在低溫下進行。g.盡可能改善嚴寒下勞動生產條件。以上措施可單獨采用或綜合采用。(2)中碳鋼的焊接1)焊接性中碳鋼含碳量0.3?0.60%。當含碳量接近0.3%而含鈕量不高時，焊接性良好。隨著含碳量的增加，焊接性逐漸變差。如果含碳量0.5%左右而仍按焊接低碳鋼常用的工藝施焊時，則熱影響區可能產生硬脆的馬氏體組織，易于開裂。當焊接材料和焊接過程控制不好時，甚至焊縫也易開裂。焊接時，相當數量母材會熔化進入焊縫，使其含碳量增高，容易產生焊縫熱裂紋。特別是雜質硫控制不嚴時，更易顯示出來。這種熱裂紋在弧坑處更為敏感。止匕外，由于含碳量增高，氣孔敏感性也增大。2)焊接材料的選用應當盡量選用低氫型焊接材料，例如低氫焊條，它們有一定脫硫能力，熔敷金屬塑性和韌性良

好，擴散氫量又少，所以，無論對熱裂紋或氫致冷裂紋來說，抗裂性都較高。在個別情況下，也可采用鈦鐵礦型或鈦鈣型焊條，但一定要有嚴格的工藝措施配合；亦可采用銘鍥不銹鋼焊條焊接，這時不需預熱，而焊縫奧氏體金屬塑性良好，可以減少焊接接頭應力，避免熱影響區冷裂紋產生。用于中碳鋼焊接的銘鍥不銹鋼焊條牌號有奧102、奧107、奧302、奧402、奧407等。氐的材為氐的材為490N/mr2（5kgf/mm2）級，則焊條可用結426或結427,以代替結506和結507。中碳鋼焊接用焊條主要有結422、423、427、506、507、556、557、606、607。a、3）a、大多數情況下，中碳鋼焊接需要預熱和控制層間溫度，以降低焊縫和50C,熱影響區冷卻速度，從而防止產生馬氏體。預熱溫度取決于碳當量、母材厚度、結構剛性、焊條類型和工藝方法。通常，35號和45號鋼預熱溫度可為150?250C,b、含碳量再高，或厚度大，或剛性大，則預熱溫度可在250?400Cb、焊后最好立即消除應力熱處理，特別是大厚度工件，大剛性結構件和嚴厲條件下（例如動載荷或沖擊載荷）工作的工件更如此。消除應力回火溫度一c、股為600?650Cc、如果不可能立即消除應力，也應當后熱，以便擴散氫逸出。后熱溫度為1h不一定與預熱溫度相同，視具體情況而定。后熱保溫時間大約每10mm為1hd、左右d、當焊接沸騰鋼時，加入含有足夠數量脫氧劑（例如鋁、鈕、硅）的填充金屬，可以防止焊縫的氣孔。埋弧焊的焊絲和焊劑配合適當，可以有足夠的脫氧劑，例如硅或鉆，也可防止焊接沸騰鋼引起焊縫氣孔。（3）高碳鋼的焊接1）高碳鋼的焊接性高碳鋼含碳量大于0.6%,除了高碳結構鋼外，還包括高碳碳素鋼鑄件和碳素工具鋼等它們含碳量比中碳鋼更高，更容易產生硬脆的高碳馬氏體，所以淬硬傾向和裂紋敏感傾向更大，從而焊接性更差。因此，這類型不用于制造焊接結構，而用于高硬度或耐磨部件或零件，它們的焊接也大多數為焊補修理。為了獲得高硬度或耐磨性，高碳鋼焊件一般都經過熱處理，因此，焊接前應經過退火，可以減少裂紋傾向，焊后再進行熱處理，以達到高硬度和耐磨要求。2）焊接材料的選擇焊接材料通常不用高碳鋼，具體根據鋼的含碳量、工件設計和使用條件等，選用合適的填充金屬。焊縫要與母材性能完全相同比較困難，這些鋼的抗拉強度大多在675N/m向69kgf/mm2)以上，選用的焊接材料視產品設計要求而定，要求強度高時，一般用結707或結607,要求不高時可用結506或結507等焊條，或者分別選用與以上強度等級相當的低合金鋼焊條或填充金屬。所有焊接材料應當是低氫型的。也可以用銘鍥奧氏體鋼焊條焊接，具牌號與中碳鋼用者相同，這時都不需要預熱。3)高碳鋼焊接工藝要點高碳鋼應先行退火，方能焊接。采用結構鋼焊條焊接時，焊前必須預熱，一般為250?350c以上，焊接過程中還需要保護與預熱一樣的層間溫度。焊后工件保溫，并立即送入爐中在650c保溫，進行消除應力熱處理。8.1.2合金鋼的焊接(1)低合金鋼的焊接特點1)熱影響區的淬硬傾向低合金結構鋼在焊后冷卻過程中，熱影響區容易形成淬火組織一一馬氏體，使近縫區的硬度提高，塑性下降。結果導致焊后產生裂紋，或者結構在較小載荷下，也可能產生脆性破壞。2)冷裂紋敏感性：低合金鋼的焊接裂紋主要是冷裂紋為防止冷裂紋的產生，主要從以下三個方面采取工藝措施。其一是選擇合適的焊接材料。應使焊縫金屬強度與母材金屬相匹配，選用堿性低氫型焊條和堿性較高的焊劑。焊前要嚴格進行烘干，焊絲應仔細去除油污，以減少氫的來源。其二是提高預熱溫度，以減緩焊后冷卻速度。其三焊后及時進行熱處理，可改善焊接接頭的組織，減小殘余應力，加速氫向焊縫外擴散。同時還應注意擬定合理的焊接工藝參數和焊接順序。3)熱裂紋及再熱裂紋傾向采用高熱輸入焊接方法焊接高拘束度接頭，例如厚板的電渣焊、埋弧焊和大功率熔化極氣體保護焊時，焊接接頭中也會出現各種形式的熱裂紋。在一些含碳化物形成元素較多，并能產生沉淀硬化的低合金高強度鋼和熱強鋼厚壁接頭中，往往會在焊件作焊后消除應力處理時，沿焊接過熱區形成再熱裂紋。對于一些在高溫高壓下長期運作的焊件，在服役較長一段時期后，接頭內亦有可能出現再熱裂紋。這種裂紋具有明顯的晶間分布的特征，其起源部位往往在接頭的應力集中區，如焊縫根部的未焊透或角焊縫的焊趾處。(2)焊接材料各種焊接方法常用低合金鋼焊接材料，如焊條、焊絲、焊劑和保護氣體，可按表9-1選用，對于不同強度等級合金鋼之間的異種接頭，可按兩者之中強度級別較低的一種選用焊接材料。如由Q345(16M。鋼與14MnMo硼構成的異種鋼接頭可選用E5015焊條焊接。但焊接工藝參數，如預熱、后熱溫度以及消除應力處理溫度，則應按強度級別較高的鋼種

常用低合金鋼焊接材料選用表表9-1序號鋼材牌號焊條型號焊條電弧焊埋弧焊氣體保護焊瀛弧焊國標牌號焊絲焊劑J焊絲保護氣體焊絲1Q345(16MNE5015J507HJ431ER50-6CO219Mn6E50E5016J506H10Mn2HJ3503SM50BNE5018J50FeH08MnMoSJ301Ar+CO2ER50-44Q390(15MnV56Q420(15MnVN25MnE55E5515-GJ557J556H08MnMoH08Mn2MoHJ350SJ301ER50-6ER55-D2COAr+CO2ER50-4ER55-D2720MnMo89101113MnNiMoNb18MnMoNb13MnNiMo5420MnMoNbE60E6015-1DJ607H08Mn2MoHJ350HJ250SJ101ER55-D2COAr+CO2ER55-D2121314MnMoV13MnMoVN(調質狀態)E70E7015-D2J707H08Mn2MoH08Mn2NiMoHJ250SJ101ER55-D2TiCOAr+CO2ER55-D2Ti1414MnMoVN（調質狀態）E80E8015-D3J807H08Mn2NiMoHJ250SJ101--ER55-D2Ti1515Mo3E50-A1E5015-A1R107H08MnMoHJ350ER55-D2COER55-D2Ar+CO21612CrMoE55-B1E5015-A1R207H10CrMoHJ350ER55-B2MnCOER55-B2Mn，Ar+CO217181912CrMo13CrMo4420CrMoE55-132E5515-132R307H12CrMoHJ350SJ301ER55-B2MnCOAr+CO2ER55-D2202112Cr1moV13CrMoV42E55-132-VE5515-B2-VR317H08CrMoVHJ350SJ301ER55-B2MnVAr+CO2ER55-B2MnV222.25Cr-1MoE60-B3E6015-B3R407HJ3502312Cr2MoWVTiBE-55-B3-VWBE5515-B3-VWBR347H08Cr3MnMoAH08Cr2MoWVNbBSJ101HJ250SJ101ER62-B3ER62-B3WVNbBAr+CO2ER55-B3ER62-B3WVNbB(3)焊接方法目前用于低合金鋼的焊接方法可分成兩類：一類是高熱輸入焊接法，它是常規的焊接坡口內以相當高的熔敷率填滿焊縫金屬，如單絲和多絲埋弧焊以及電渣焊等；另一類是低熱輸入焊接法，并將接頭設計成焊縫截面最小的窄間隙坡口形式。如焊條電弧焊、鴇極氮弧焊、熔化極氣體保護焊及窄間隙埋弧焊等。對于許多低合金結構鋼來說，高的熱輸入會引起焊縫金屬和熱影響區的晶粒粗大，加之在低的冷卻速度下所發生的其它冶金變化，可能對接頭的斷裂韌性產生不利影響。具有冉熱裂紋傾向的低合金鋼，其熱影響區組織對再熱裂紋的敏感性可能提高。而使用第二類焊接方法，雖然熔敷率較低，但由于焊縫截面大大減小，可顯著縮短焊接周期，節約大量的焊接材料，保證焊接接頭具有優良的性能。(4)焊接工藝1)坡口制備首先應避免采用焊不透或局部焊透的坡口形式。因為焊縫根部缺口往往是各種裂紋的起源區。其次是盡量減少焊縫的橫截面積，以降低接頭的殘余應力。厚板結構中應優先考慮采用U形坡口。低合金鋼開坡口時，可采用火焰切割、等離子弧切割和機械加工等方法。為防止產生切割裂紋，屈服點超過500Mp破合金總含量大于3%勺低合金鋼，當板厚大于50mnM,切割前應將鋼板切割區預熱到100c以上；切割后采用磁粉探傷對切割表面進行表面裂紋檢查。低合金鋼接頭坡口背面采用電弧氣刨清根時，氣刨前應對工件進行預熱，預熱溫度應比該種鋼焊條電弧焊所要求的預熱溫度高50Co2)焊接區的清理鋼的淬硬傾向越大，對焊接區清理的要求亦越高。焊接邊緣和坡口表面不應有氧化皮、銹斑、油脂及其它污染物。焊前還必須消除焊接區鋼板表面的吸附水分，特別是在相對濕度較高的環境下焊接時，更應注意這點。可以采用無水乙醇擦洗坡口表面或使用火焰噴嘴加熱焊接邊緣的辦法，以消除表面吸附水分。若直接在焊件切割邊緣和切割坡口上焊接的接頭，則焊前必須清理干凈切割面的氧化皮和熔化金屬的飛刺，必要時可用砂輪打磨。如切割坡口面凹槽深度超過1mm或幾何形X犬不規，，應采用砂輪打磨修整。如果焊件表面未經噴丸、噴砂等預處理，則在焊縫兩側的內外表面必須用砂輪打磨至露出金屬光澤。焊條電弧接頭的打磨區要求每側為20mm埋弧焊為30mm電渣焊為40mm3)焊接材料的處理焊條和焊劑在使用之前，應按技術條件的規定或生產廠推薦的規范進行烘干。對于強度級別高的焊條應隨用隨取。4)焊接工藝參數的選擇焊接工藝參數包括能量參數、溫度參數和操作參數三部分。能量參數是指焊接電流、

電弧電壓和焊接速度。操作參數主要由焊接位置、焊接順序、焊接方向和焊道層次等參數組成。溫度參數由包括預熱溫度、層間溫度和后熱溫度。在低合金鋼焊接時，能量參數主要是依據所要求的熔透性能和焊縫成形來選擇，此外還應考慮其對接頭性能的影響。接頭的冷卻速度直接取決于熱輸入的高低。增加熱輸入會導致焊縫金屬冷卻減慢，并由此形成粗大的晶粒，使強度和韌性都降低。對于合金成分較高的焊縫金屬，還可能形成不利的高溫組織。（5）焊后熱處理一般情況下焊后熱處理的形式有下列幾種：1）消除應力退火熱處理的溫為消除焊接殘余應力的有害影響，對于厚度超過一定界限的焊接構件，焊后應作消除應力處理。消除應力熱處理是指將焊件均勻地以一定的速度加熱到Aci點以下足夠高度，保溫一段時間后隨爐均勻地冷卻到300?400C,最后將焊件移到爐外空冷。的溫2）正火加回火熱處理（空氣調質）低合金鋼厚板，在電渣焊之后，或者熱校、熱成形之后，需作正火熱理，以細化電渣焊接頭各區的晶粒或調整經高溫熱成形的部件母材和焊縫金屬的性能。鋼材的正火溫度應焊接頭各區的晶粒或調整經高溫熱成形的部件母材和焊縫金屬的性能。鋼材的正火溫度應降低正火處理的只有再經回火選在該種鋼的Ao點以上30?降低正火處理的只有再經回火3）水調質處理（或淬火+回火處理）水調質處理是一種發揮低合金鋼潛在綜合性能的先進工藝方法。調質熱處理，淬火溫度一般取鋼材Ao點以上30?50C,對于經細晶粒處理的鋼材，則可在更高的溫度下淬火焊件的急冷可采用噴淋水柱或浸及水池中進行。不銹鋼的焊接銘和銘鍥不銹鋼按其碳含量和合金成分的不同，可分為鐵素體型、馬氏體型、奧氏體型、奧氏體-鐵素體型。焊接接頭的耐蝕性不銹鋼的主要腐蝕形式有均勻腐蝕（表面腐蝕）、晶間腐蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕紋等。均勻腐蝕是指接觸腐蝕介質的金屬整個表面產生腐蝕現象。銘和銘鍥不銹鋼由于銘的鈍化作用，對氧化性酸和大氣均在較好的耐均勻腐蝕性能。對于非氧化性酸、高銘鍥奧氏體不銹鋼具有較高的耐蝕性。晶間腐蝕是一種起源于金屬表面沿晶界深入金屬內部的腐蝕現象，在腐蝕介質作用下，奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼都有一定的品間腐蝕傾向。為防止奧氏體鋼的晶間腐蝕，可以采取下列措施，采用超低碳（⑴c<0.03%）的母材和焊接填充材料，或采用含有穩定化元素Ti和Nb的銘鍥不銹鋼，焊后作固溶處理或穩定化處理消除品間界的貧銘現象。鐵素體鋼的晶間腐蝕，可以通過650?815c的短時退火，使銘快速擴散從而降低晶界附近的貧銘程度而加以消除。點蝕是指在金屬材料表面尺寸小于1mm勺穿孔性或坑蝕性的宏觀腐蝕，主要是由材料表面鈍化膜的局部破壞引起的。縫隙腐蝕是各種接頭連接處縫隙內產生的斑點狀或潰瘍性蝕坑。消除縫隙腐蝕的最根本的措施是：從結構設計上改進接頭的形式，消除所有機械縫隙。適當增加鋼中的銘、鑰含量也可以改善抗縫隙腐蝕的能力。應力腐蝕裂紋是一種在拉應力與電化學介質共同作用下，因陽極溶解過程引起的斷裂。應力腐蝕的一個最重要特點是腐蝕介質與材料的組合有選擇性。在不銹鋼材料中，增加Ni和C的含量可提高奧氏體不銹鋼耐應力腐蝕的能力，而增加NbTi、MoN等元素,則容易引起應力腐蝕。因此焊后消除應力處理和選擇對應力腐蝕不敏感的材料是防止不銹鋼焊件應力腐蝕的有效措施。鐵素體不銹鋼的焊接工藝高銘鐵素體不銹鋼可采用焊條(手工)電弧焊、氣體保護焊、埋弧焊、等離子弧焊和電子束焊等熔焊方法。由于高銘鋼的塑性較低，焊接熱影響區晶粒粗大以及碳、氮化合物在品界的集聚，焊接接頭的塑性和韌性很低，裂紋的敏感性較高。為防止裂紋的產生，改善接頭的塑性和耐蝕性，在焊接工藝上應采取下列措施：(1)焊前將焊件預熱到150c以上，控制層間溫度不低于預熱溫度。(2)采用小的熱輸入、窄焊道焊接技術，防止在450c以上溫度停留時間過長。(3)焊后進行750?800c的退火處理，使碳化物球化，銘分布均勻，可恢復耐蝕性和改善接頭的塑性。退火后快冷，可防止6-相析出和475c脆性。(4)采用奧氏體鋼焊條焊接，焊前不必預熱，焊后可不作熱處理。鐵素體不銹鋼的焊接材料原則上應選用合金含量與母材相近的焊條或焊絲，以保證焊接接頭的均質性、只有在焊前無法預熱、焊后難于焊后熱處理的情況下，才選用合金成分較高的奧氏體不銹鋼填充金屬。奧氏體不銹鋼的焊接工藝奧氏體不銹鋼具有較好的焊接性，可以采用手工電弧焊、埋弧焊、惰性氣體保護焊和等離子弧焊等熔焊方法，在焊后狀態，接頭具有相當好的塑性和韌性。但當以較好高的熱輸入量焊接奧氏體不銹鋼時，焊接接頭的熱裂傾向較高，其耐蝕性亦會下降。為防止奧氏體不銹鋼焊接熱裂紋的產生，可從焊材的選用和焊接工藝方面采取相應措施：選用S、P含量特別低的焊接材料。通過選用合金成分適當的焊材，調整焊縫金屬的成分和焊縫金屬的Ni含量＜15%以使焊縫金屬內的6相鐵素體的體積分數控制在3%-8%或選用含Mn量為4妹6%的焊接材料，可防止純奧氏體焊縫金屬中熱裂紋的產生。在工藝上采取措施，加快熔池的冷卻速度，如采用小線能量焊接，在焊縫背面通壓縮空氣或噴水加速冷卻。為保證奧氏體不銹鋼焊接頭的耐蝕性，在焊材選擇方面，應選用超低碳型焊條或焊絲，或選用穩定化合金元素足夠的焊條或焊絲。控制層間溫度不超過150C。在焊前準備和坡口加工中應十分重視焊接區，坡口表面和焊材表面的清潔度，任何污染都會導致焊縫金屬的增碳而降低接頭的耐蝕性。在焊接對接頭耐蝕性要求較高的不銹鋼焊件時，焊接區、坡口表面和焊絲表面應用丙酮或去油能力強的其它溶劑擦洗干凈。在設計不銹鋼焊件坡口形狀和尺寸時，應充分考慮奧氏體不銹鋼較大的熱膨脹系數焊縫會加劇接頭的變形，應適當減小V形坡口直角度。當板厚大于10mm寸，應盡量選用，截面較小的U形坡口。焊縫奧氏體不銹鋼焊接材料的選用原則上，應使焊縫金屬的合金成分與母材成分基本相同。盡量降低焊縫金屬中的碳含量和S、P等雜質含量。耐熱合金焊接耐熱鋼按其合金成分不同，可分為低合金(合金質量分數為5%Z下)、中合金(合金質量分數為5%-12%、高合金(合金質量分數為12%；上)耐熱鋼。低合金耐熱鋼的焊接工藝焊接材料低合金耐熱鋼焊接材料的選用原則是，焊縫金屬的合金成分及強度性能應基本上與母材金屬相應指標一致，或應達到產品技術條件提出的最低性能指標。我國常用低合金耐熱鋼焊接材料，可按表9-2選用。其中包括我國現行的焊條標準,以及世界公認的美國焊接學會AWS旱材標準所列的各種低合金耐熱鋼焊條、埋弧焊絲、焊劑和氣體保護焊焊絲。在合金耐熱鋼焊接中，選用低氫型堿性藥皮焊條和堿性焊劑，是防止焊接接頭產生裂紋的主要措施之一。但堿性的焊條藥皮、焊劑都容易吸潮，而焊接材料中的水分是焊接氣氛的主要來源，故使用前應加以烘干。低合金耐熱鋼的焊接材料選用表表9-2鋼種鋼號焊條電弧焊埋弧焊（SAW氣體保護焊玉標ASTMDIN)牌號標準號牌號標準號型號標準號C-0.5MO-A-204-A,B,CA-209-T1A-209-P1(15Mo3)R102R017E5003-A1E5015-A1(E7015-A1)H08MnMoA+HJ350GB1300-77(F7P0-FA1-A1)ER55-D2ER-80S-G0.5Cr-0.5Mo12CrMoA387-2A213-T2A335-P2R202R207E5503-B1E5515-B1(E8015-B1)H10MoCrA+HJ350GB1300-7F9P2-EG-GER55-B2MnER-80S-G1Cr-1.5Mo1.25Cr-0.5Mo15CrMoA213-T12A199-T11A335-T11、22A387-11、12R307E5515-B2(E8015-B2)H08CrMoA+HJ350GB1300-7F9P2-EG-GER55-B2MoER-80S-B21.0Cr-0.5MoN12Cr1MoV(13CrMoV42)R317E5515-B2-VH08CrMoV+HJ350GB1300-77H08CrMoSiMoVER55-B2MnV-2.25Cr-1Mo(Cr2MQA387-22A199-T22A213-T22A335-P22(10CrMo910)R407E6015-B3(E9015-B3)H08Cr3MoMnA+HJ350(F8P2-B3)ER55-B2MnER90S-B2Cr-MoWVTiB12Cr2MoWVTiB-R347E5515-B3VWBH08Cr2MoWVNbB+HJ25)-ER62-B3WVNbE;-Mn-Mo14MnMoV18MnMoNbA302-A、BJ606J607E6016-D1E6015-D1(E9016-D1)(E9015-D1)H08Mn2MoA+HJ350(SJ101)GB1300-77(F8A6-FG-A4)ER55-B2MnER80S-D2Mn-Ni-Mo13MnNiMoNbA302-C、DJ607NiE6015-G(E9015-G)H08Mn2NiMo+HJ350(SJ101)-(F9P4-EG-G)ER55C1ER80S-Ni1

A533-A、B、CD-1A508-2、3(13MnNiMo54(2)低合金耐熱鋼的焊前預熱和焊后熱處理預熱是防止低合金耐熱鋼產生焊接冷裂紋和消除應力裂紋的有效措施之一。在大型焊接結構的制造中，對焊件作局面預熱可以取得與整體預熱相近的效果。但是必須保證預熱區寬度大于所焊焊件壁厚的4倍，且至少不能小于150mm并要保證焊件內外表面均達到規定的預熱溫度。在厚壁焊件的焊接中，必須注意焊前、焊接過程中、焊接結束時與焊件預熱溫度基本保持一致，并將實測預熱溫度作好記錄。世界各國壓力容器、壓力管道法規對低合金耐熱鋼規定的最低預熱溫度列于表9-3,最低焊后熱處理溫度列于表9-4各國壓力容器制造規定的最低預熱溫度表9-3鋼種推薦ASMEBS5500ANSIB31.3BS3351低氫焊條(BS2633)酸性焊條厚溫厚溫厚溫厚溫厚溫享溫度度度度度度度度度度雯度/m//m//m//m//m//m/mCmCmCmCmCmC0.5Mo>80>80>10>80>10152016120121203801Cr-0.510所1015Mo1204Cr-1/22012012120>12150厚度>12150>12200Mo

21/4Cr-1MoCrIMoV>10150>1220012>12150200所有厚度17512>121502004122002CrMoWTiB所侑厚度150Mn-MoMn-Ni-Mo150各國制造法規要求的最低焊后熱處理溫度（c）表9-4八、、\準處理溫ANSI31.1ASME皿三BS3351BS5500JIS⑤B8243ISOTC11推薦溫度鋼度

種c05Mo600650650580600?.05Cr-05600620620?.^z^^l^z.1Cr-0.5Mo700?750>595630?670630?676650?706>680600?650640?68011/4Cr-1/2Mo>595630?670630?676650?706>680620?630640?68021/4Cr-1Mo700?750>680680?72。700?75。630?676680?726700>680625?700680?670

7501Cr-Mo-V2Cr-最高蠕變強度為主；②以軟化焊縫區720760為主；③以提高高溫性能為主;④以提高常溫7501Cr-Mo-V2Cr-最高蠕變強度為主；②以軟化焊縫區720760為主；③以提高高溫性能為主;④以提高常溫抗拉強度為主；⑤JIS為日本工業標準。中合金耐熱鋼的焊接工藝(1)焊接材料中合金鋼焊材的設計原則是：在保證接頭與母材相同的高溫蠕變強度和抗氧化性的前提下改善其焊接性，即提高其抗裂性。首先為保證接頭的高溫強度；焊縫金屬必須具有與母材相當的銘、鋁含量。表9-5綜合列出焊接中合金耐熱鋼常用的標準型和非標準型焊材的牌號。中合金鋼耐熱鋼常用焊接材料的牌號表9-5適用鋼種焊條(焊絲)標準型號焊材牌號5Cr-0.5MoR5075Cr-MoVTiBR571A7Cr-Mo9Cr-MoE1-9MoV-15P707CM-9MCM-9M(T2G)W-CM9M(SAW)9Cr-MoVHCM9512Cr-MoWVE1-11MoVNi-15R807E2-11MoVNiW-15，R817(2)焊前預熱及焊后熱處理各種中合金耐熱鋼焊前的預熱溫度可根據抗裂試驗結果來確定，各國壓力容器和壓力管道法規對中合金耐熱鋼規定的最低預熱溫度列于表9-6。各種中合

金耐熱鋼焊件焊后熱處理的最佳規范可通過系列回火試驗來確定。世界各國壓力容器和壓力管道制造法規對中合金耐熱鋼規定的焊后熱處理溫度列于表9-7各國法規對中合金鋼耐熱規定的最低預熱溫度表9-6法規名稱ASMEBS5500ANSIB31.1BS3351型焊條）推薦溫度鋼種厚度/mm溫度/C厚度/mm溫度/C厚度/mm溫度/C厚度/mm溫度/C厚度/mm溫度/C5Cr-0.5Mo13>13150204所有厚度200所有厚度175所有厚度200>62007Cr-0.5Mo所有厚度204所有厚度200所有厚度175所有厚度200>62509Cr-1M所所所所o9Cr-2Mo有厚度204有厚度200有厚度175有厚度200>6250

12Cr1M所有250?300oV厚400度?500各國制造法規規定的中合金耐熱鋼焊后熱處理溫度范圍表9-7鋼種ANSIB31.1BS3351ISOTC11ASME推薦溫度溫度溫度溫度溫度5Cr-0.5Mo705?760710?760670?740>677700?7405CrMoWV'■1760?7809Cr-1Mo705?760710?760>677720?7409Cr-2Mo710?7309Cr-1Mo740?76012Cr-1MoV760?780(3)工藝要點中合金耐熱鋼焊接工藝規程的具體內容與低合金耐熱鋼基本相同。所不同的是，必須明確規定焊接結束后焊件在冷卻過程中容許的最低溫度以及焊后熱處理的時間問隔。這兩個工藝參數對于保證中合金耐熱鋼接頭的致密性和韌性是十分重要的。在焊接工藝評定中，應將這兩個工藝參數視作重要參數。同時應注意焊接工藝評定試板的條件盡可能與焊接現場施工條件接近。試板的厚度應基本上等于產品接頭厚度。試板焊后熱處理的保溫時間應按產品接頭的實際厚度計算。評定試板焊接過程中預熱溫度和焊后熱處理溫度應正確測定。高合金耐熱鋼的焊接工藝高合金耐熱鋼與低、中合金耐熱鋼相比，具有獨特的物理性能。眾所周知，對鋼的焊接性產生重大影響的物理性能有：線膨脹系數、熱導率和電阻率。與碳鋼相比，奧氏體耐熱鋼的線膨脹系數較高，熱導率較低，導致焊件變形較為嚴重，焊接過程中需適當加以控制。低的熱導率要求采用較低熱輸入焊接奧氏體耐熱鋼。馬氏體型耐熱鋼的焊接性在很大程度上受淬硬性的影響，防止焊接冷裂紋是最主要的。鐵素體型耐熱鋼焊接時，由于不發生同素異型轉變而使重結晶區晶粒長大，結果是接頭的韌性降低。奧氏體型耐熱鋼焊接性的主要問題是其對熱裂紋的敏感性較高，而彌散硬化型耐熱鋼的焊接與彌散過程中的強化機制有關。（1）馬氏體耐熱鋼的焊接工藝1）焊接特點當馬氏體耐熱鋼的⑴cr在12犯上時，它在空冷條件下即能淬硬，冷裂的傾向很大，故這類鋼的焊接性很差。為了避免冷裂紋及改善焊接接頭力學性能，應采取預熱、后熱和焊后立即高溫回火等措施。2）焊前預熱焊接馬氏體耐熱鋼，特別在使用與母材同成分的焊接材料時，為防止冷裂，焊前需預熱。預熱溫度一般選在200?300C,最好不高于馬氏體開始轉變溫度。碳含量是確定預熱溫度的最主要因素。隨含碳量增高，預熱溫度應適當提高。選擇預熱溫度時應考慮的其它因素還有：材料厚度、填充金屬的種類、焊接方法、拘束度等。當碳當量⑴c00.1%時，可不預熱，或視壁厚預熱至200C;當⑴c為0.1?0.2%時，預熱200?260C。在特別苛刻的情況下可采用更高的預熱溫度，如預熱至400-450Co當⑴c>0.2%時，需要保持層間溫度。3）焊后回火前的溫度焊件焊后不應以焊接溫度直接升溫進行回火處理。對于剛度小的構件，可以冷至室溫后再回火。對于大厚度的結構，特別當含碳量較高時，需采用較復雜的工藝：焊后冷至100?150C,保溫0.5?1.0h,然后加熱至回火溫度。4）焊后熱處理焊后熱處理包括回火和完全退火。只有為了得到最低硬度，如焊后需機械加工時，才采用完全退火。退火溫度為830?880C,彳^溫2h后爐冷至595C,然后空冷。這時形成的粗大碳化物需要較長時間的固溶才能溶解。高銘馬氏體耐熱鋼一般在淬火+回火的調質狀態下焊接，焊后經高溫回火處理，使焊接接頭具有良好的力學性能。如果在退火狀態下焊接，焊后仍會出現不均勻的馬氏體組織，整個焊件還需經過調質處理，使接頭具有均勻的性能。回火溫度不應在475?550C,在這個溫度回火的鋼韌性很低。馬氏體耐熱鋼焊態的組織一般為馬氏體，有時也會產生一些中溫轉變產物貝氏體組織。當有貝氏體存在時，回火的保溫時間必須延長，因為貝氏體組織比馬氏體組織穩定，難于分解，只有延長回火的保溫時間，才能保證貝氏體轉變為回火索氏體組織。5）馬氏體耐熱鋼的焊接方法常用的焊接方法有焊條電弧焊、氣體保護電弧焊、電阻焊等。焊條電弧焊是最常用的焊接方法。采用與母材金屬同成分焊條焊接時，需預熱及焊后熱處理。主要用低氫型焊條，如E1-13-XX,E0-13-5MOXX型以及相當于E1-13-XX,加含Ni量0.6?1.2%的焊條。焊前焊條要經過高達350?400c的高溫烘烤，以便徹底除去水分，減少擴散氫含量和降低冷裂紋敏感性。用小的熱輸入，防止過熱。也常用Cr19Ni10、Cr25Ni13、Cr26Ni21型奧氏體焊條焊接馬氏體耐熱鋼。含合金元素高的焊條，焊接接頭塑性較好。用奧氏體焊條焊接的接頭，一般在焊后狀態使用。視焊件厚度，焊前可用不預熱或僅作低溫預熱。鴇極量弧焊用于薄壁件焊接，氮弧焊時冷裂傾向較小，薄件可不預熱，厚件預熱120?200C,時后仍需高溫回火。CO焊接時，焊接接頭含氫量低，冷裂傾向比焊條電弧焊小，可用較低的預熱溫度。（2）鐵素體耐熱鋼的焊接工藝1）鐵素體耐熱鋼焊接特點采用普通方法生產的高銘鐵素體耐熱鋼含有質量分數約0.1%的碳以及少量的氮,如1Cr17、1Cr17Ti、1Cr17Mo2Ti、1Cr25Ti、1Cr28等，對熱作用敏感，焊接接頭塑性和韌性較低，焊接大剛度接頭時還會產生裂紋，焊接性較差。焊接高銘鐵素體耐熱鋼時應注意的主要問題是焊接接頭脆性問題。這類鋼很容易在400?600c范圍內長期加熱，并緩慢冷卻時出現475c脆性。含銘量越高，脆化越嚴重。這類鋼在500?900c范圍內長期加熱時，易產生①相析出脆化。它可直接從鐵素體6相產生，也可從奧氏體丫相轉變形成。鐵素體組織有利于6相的形成，因為鐵素體富銘且易于銘的擴散，凡是鐵素體形成元素都能促進①相形成。這類耐熱鋼加熱到950c以上時，則晶粒急劇長大，并且不能用處理的方法重新細化晶粒，晶粒粗化的結果使鋼材脆化，常溫下的沖擊韌度很低，特別是含銘量高的鐵素體（如Cr25等）更為突出。如果加上焊件的拘束度，非常容易在室溫時產生裂紋。歸納起來，鐵素體耐熱鋼焊接的主要問題是，焊接熱影響區的脆化（包括熔合區附近熱影響區的晶粒長大而引起的韌性下降，475c脆性、6相析出脆化）、裂紋傾向較大以及室溫時韌性較低等。2）鐵素體耐熱鋼的焊接方法普通高銘鐵素體耐熱鋼可采用焊條電弧焊、氣體保護焊、埋弧焊、等離子弧焊、電子束焊等熔焊方法。在采用同質焊接材料,特別在拘束度大時，很易產生裂紋。為防止產生裂紋，改善接頭塑性，以焊條電弧為例，可以采用下列工藝措施：a.預熱100?150c左右，使材料在韌性較高的狀態下焊接。對含銘量較高的鐵素體鋼，預熱溫度相應要高些，有時甚至達到200?300c。b.根據對接焊接接頭性能的不同要求，可以選用與母材相近的鐵素體銘鋼焊條，也可選用奧氏體鋼焊條，常用的鐵素體耐熱鋼焊條見表9-8。鐵素體耐熱鋼用的焊條9-8鋼號對接頭性預熱及熱處理ZJ、Cr17Cr17Ti能的要求耐硝酸耐熱開十\7-Cr3021—1AlACr17預熱120?200c750?800c回火Cr17Cr17TiCr17Mo2Ti提高焊縫塑性A20718?1Mo2不預熱，焊后不熱處理Cr25TiH反氧化t^A3G725?小預熱760?Cr28Cr28Ti提高焊縫塑性A402A41225?2025?不預熱，焊后K士上Ak工用200Mo2/1、c.焊接時盡可能減少焊接接頭在高溫下的停留時間，應采用小的焊接熱輸入，高的焊接速度盡量減少焊條的橫向擺動，以窄焊道進行焊接，控制層間溫度,前一道焊縫冷卻到預熱溫度后才允許焊接下一道焊縫，以防止焊接接頭過熱。多層焊時控制層間溫度應高于150C,以減少高溫脆化和475c脆性。d.鐵素體耐熱鋼的焊接接頭經受不起嚴重撞擊，因此必須注意吊運和安放。e.為了使焊接頭的組織均勻化，從而提高其塑性和韌性，焊后應進行750?800c退火處理。退火后應快冷，防止出現6相及475c脆性，以得到均勻的鐵素體組織。(3)奧氏體耐熱鋼的焊接工藝奧氏體耐熱鋼具有較好的焊接性，可以采用所有的熔焊方法焊接。在擬定奧氏體耐熱鋼焊接工藝時應考慮其特殊的物理性能，即低的熱導率、高電阻率、高的線膨脹系數以及高度致密的表面保護膜等。止匕外，奧氏體耐熱鋼含有大量對氧親和力較高的元素，因此應采用保護弧焊方法，必須利用焊劑、焊條藥皮和惰性保護氣體對焊接熔池和高溫區作良好的保護，以使影響熱強性能的基本合金元素保持在所要求的范圍內，由于奧氏體鋼、特別是純奧氏體鋼對焊接熱裂紋的敏感性較高，故應嚴格控制焊材中的碳、硫、磷等有害雜質含量。奧氏體耐熱鋼焊接填充材料的選擇原則是，在無裂紋的前提下保證焊縫金屬的熱強性與母材金屬基本相等。這就要求其合金成分大致與母材金屬成分匹配。同時應考慮焊縫金屬內鐵素體含量的控制。對于長期在高溫下運行的奧氏體鋼焊件,焊縫金屬內的鐵素體的體積分數不應超過5%在銘和鍥的體積分數均大于20%勺高銘鍥耐熱鋼中，為獲得抗裂性高的純奧氏體組織，可選用鉆的質量分數為6%-8%勺焊接填充材料。表9-9列出我國常用奧氏體耐熱鋼焊條和焊絲牌號及其相配的母材鋼號，奧氏體耐熱鋼焊接時，為減少焊接收縮變形，在坡

口設計中應盡量縮小焊縫的截面，采用V坡口時，坡口角度不應大于60°。當焊件板厚大于20mm寸，應盡量采用U形坡口。奧氏體耐熱鋼用焊條和焊絲表9-9鋼號焊條號埋弧焊焊絲氣體保護焊焊絲標準型號牌號0Cr18Ni9E0-19-10-16A101,A102H0Cr19Ni9H0Cr19Ni91Cr18Ni9Ti一A112,A132H1Cr19Ni10NbH0Cr19Ni9Ti0Cr18Ni11Ti0Cr18Ni11TbE0-19-10-Nb-16E0-19-10-Nb-15A132A137H1Cr19Ni10NbH0Cr19Ni9TiH1Cr19Ni10Nb0Cr18Ni13Si4E018-12-Mo2-16E018-12-Mo2-V-16A201A202A232H0Cr19Ni11Mo3H0Cr19Ni11Mo3Cr20Ni14i2E1-23-13Mo2-16A321H1Cr25Ni13H1Cr25Ni13Cr23Ni13E1-23-13-16A302H1Cr25Ni13H1Cr25Ni130Cr25Ni20E2-26-21-16E2-26-21Mo2-16A402A412H1Cr25Ni20H1Cr25Ni200Cr17Ni12Mo2E0-18-12Mo2-16A201A202H0Cr19Ni11Mo3H0Cr19Ni11Mo30Cr19Ni13Mo3E0-19-13-Mo3-16A242H0Cr25Ni13Mo3H0Cr25Ni13Mo3焊齊ijHJ260SJ601氣體的體積分數/%Ar,,Ar+O1%Ar+CO12%r3%1）焊條電弧焊工藝奧氏體耐熱鋼焊條電弧焊時，由于其電阻率較高，焊條夾持端易于受電阻熱的作用而提前發紅，故應選擇合適的焊接電流，或選用耐發紅的奧氏體鋼焊條。奧氏體耐熱鋼焊條電弧焊應采用窄焊道技術，以加快焊道的冷卻速度，焊道寬度不應超過焊條芯直徑的4倍，多層焊縫每層焊道的厚度不應大于3mm由于銘鍥奧氏體鋼的熔點較低，焊縫熔深很淺，因此，坡口側壁和焊道層間的精渣對于防止火渣是十分重要的。為便于清渣，要求焊道表面光滑并向坡口側壁圓滑過渡，為此，最好選用工藝性能良好的鈦鈣型藥皮焊條。為防止焊縫中氣孔的形成，奧氏體鋼藥皮焊條在使用前應適當烘干。待焊坡口表面應仔細清理。2）熔化極惰性氣體保護焊工藝奧氏體鋼的熔化極惰性氣體保護焊與焊條電弧焊相比，具有一系列的優點。對于厚20mn^下的奧氏體耐熱鋼應優先采用自動或手工（半自動）熔化極惰性氣體保護焊，當采用這種方法焊接時，由于氮弧的熱量比CO電弧高得多，需注意加強焊槍噴嘴的冷卻。手工(半自動)焊適用的焊絲直徑為①0.6?1.6m項自動焊適用的焊絲直徑為①2.0?3.0mm焊接電源可使用平特性的直流電源或直流脈沖電源。通常焊絲接正極，即直流反極性。保護氣體可使用純量，Ar+O2或Ar+CO昆合氣體，純氮或He+Ar+C密混合氣體。在Ar氣中加體積分數為1%^JO,或體積分數為2嗆3%勺CO并使保護氣體具有微弱的氧化性，但可在很大程度上減小熔滴的表面張力，易于實現噴射過渡，提高電弧的穩定性，改善熔化金屬的潤濕性和焊縫的成形。奧氏體耐熱鋼熔化極氣體保護焊時，可選擇比碳鋼焊時較低的電流和電壓。在Ar+CO保護氣體下，采用直徑①1.2?2.0mm的焊絲，噴射過渡的電流范圍為180?380A,電弧電壓相應為25?33V。噴射過渡電弧可焊接的最小厚度為3mm適用的厚度范圍為6?25mm短路過渡焊接則采用直徑①0.8?①1.2mm的焊絲，相應的焊接電流范圍為50?225A電弧電壓范圍為17?24V。由于焊接熱輸入量低，宜于焊接厚3mmz下薄板。表9-10列出奧氏體耐熱鋼熔化極氣體焊典型的焊接工藝參數。奧氏體耐熱鋼熔化極氣體焊典型焊接參數表9-10板厚(mnr)熔滴形式接頭和坡口形式焊絲直徑(mm)焊接電流(A電弧電壓焊速(mmmin)焊道數2003.26.49.512.71925噴射I形坡口（帶襯墊）60°V形，1.6mrmM60°V形，1.6mm4M60°V形，1.6mm4M1.61.61.62.42.42.4250?300275?325300?350350?375350?37525?2827?2928?3231?3231?3331?335003805001501401202501223?45?67?8角接或搭接1.61.62.02.02.53.2I形對接85859090105125212222222323450500350300380400短路角接或搭接I形坡口對接角接或搭接角接或搭0.81接3）鴇極惰性氣體保護焊奧氏體耐熱鋼的鴇極惰性氣體保護焊，按對焊縫質量要求的不同，可采用氮、氮或其混合氣體。單層焊或根部焊道焊接時，焊縫背面應通相同的氣體保護或特制的成形氣體。焊接電源通常采用恒定的直流電，正極焊接，也可采用頻率范圍為0.5?20Hz的低頻脈沖直流電。在焊接奧氏體鋼時，推薦采用高頻引弧或電容放電引弧技術，避免接觸引弧，以防止焊縫金屬的滲鴇。填充焊絲可以采用與熔化極氣體保護焊相同成分的焊絲或⑴si為0.3?0.5%,其它合金成分與母材相同的焊絲。手工氮弧焊時，適用的焊絲直徑為1.6?2.5mm自動氮弧時填充絲直徑為0.8?1.2mm為獲得優質的焊接接頭，焊材表面和焊接區的清理是十分重要的。焊材和坡口表面的油污一般用丙酮等溶劑消除。污染嚴重的焊件需浸泡在乳液溶劑中清理，然后再在氯化溶液中蒸汽脫脂，如氧化皮較厚，則可用砂輪打磨、噴丸處理等機械方法清理。4）埋弧焊埋弧焊通常用于厚5mmz上的奧氏體熱鋼。埋弧焊的特點是熱輸入量高，熔池尺寸較大，冷卻和凝固速度較慢。這些因素對奧氏體耐熱鋼均產生不利的影響，加劇了合金元素的偏析，促使形成粗大的初次結晶，導致焊縫金屬和近縫區熱裂敏感性的提高。為提高抗裂性，應選用硅、硫、磷含量低，鈕含

量高的焊絲，為減少從焊劑向焊縫金屬增硅，應選用中性或堿性焊劑。奧氏體鋼埋弧焊時，因其電阻較高，應選擇比碳鋼焊接時低20%勺焊接電流。同理，應按要求調整焊絲伸出長度。伸出長度過大，或焊嘴接觸不良，都會造成焊絲熔化速度不均和焊縫成形不佳。埋弧焊時母材白稀釋率可在10%-75%￡圍內變化。為控制焊縫金屬的成分,應選擇合理的坡口形狀和尺寸以及恰當的規范參數，以使母材的稀釋率限制在40%；下。奧氏體耐熱鋼埋弧焊時限制焊縫金屬的冷卻速度，對于控制鐵素體含量十分重要。為此要嚴格控制層間溫度，最好不超過150C,對于一些特殊要求的焊件還應采取加速冷卻措施。另一種辦法是采用細焊絲和小電流，各種規格的奧氏體鋼焊絲適用的電流范圍列于表9-11。奧氏體鋼埋弧焊時，焊絲直徑與焊接電流的關系表9-11焊絲直徑2.53.24.05.0表9-11焊絲直徑2.53.24.05.06.08.0適用mmt范140?220?340?400?550?700圍（A）500600700800900圍（A）50060070080090010005）焊后熱處理對奧氏體耐熱鋼焊件，當壁厚超過20mm寸，有時應考慮作適當的焊后熱處理。奧氏體耐熱鋼接頭焊后熱處理的目的可歸結為：a.消除焊接殘余應力，提高結構尺寸的穩定；b.提高接頭的蠕變強度；c.消除不合適的熱加工所形成的6相。奧氏體鋼接頭的焊后熱處理，按處理的溫度，可分為低溫、中溫和高溫焊后熱處理。加熱溫度在500c以下的低溫熱處理對接頭的力學性能不會發生重大的影響。其作用主要是降低殘余應力峰值，提高結構尺寸的穩定性。加熱溫度在550?800c之間的中溫熱處理主要是消除奧氏體耐熱鋼接頭中的殘應力，以提高其抗應力腐蝕的能力。但在這一溫度區問，會大量析出6相和碳化物，從而顯著地降低接頭的韌性。因此，對于碳含量較高或鐵素體含量較多的奧氏體鋼焊縫應盡量避免采用中溫熱處理。對于某些超低碳銘鍥鋼奧氏體耐熱鋼，800?850c的中溫熱處理可提高接頭的蠕變強度和塑性。加熱溫度在900C以上的高溫熱處理可溶解焊縫金屬或熱影響區內形成的碳化物和6相，以恢復接頭由于不利的熱加工而喪失的力學性能，為獲得全奧氏體組織可作固溶處理，其溫度可在954?1120c溫度范圍內。低溫鋼焊接低溫用鋼的性能低溫用鋼主要用于低溫下工作的容器、管道和結構，低溫用鋼可分為無鍥和含鍥兩大類。對低溫用鋼的主要性能要求是保證在使用溫度下具有足夠的韌性及抵抗脆性破壞的能力。低溫用鋼一般是通過合金元素的固溶強化、細化晶粒，并通過正火、回火處理細化晶粒、均化組織，而獲得良好的低溫韌性。在低溫用鋼中常加入V、Al、NbTi、及RE等合金元素，如我國的低溫壓力容器用鋼09MnTiCuEDR09Mn2VDR06MnNbDR06AlNbCuN等。焊接工藝低溫用鋼由于含碳量低，其淬硬傾向和冷裂傾向小，低溫用鋼具有良好的焊接性。關鍵是保證焊縫和粗晶區的低溫韌性。為避免焊縫金屬及近縫區形成粗晶組織而降低低溫韌性，要求采用小的焊接線能量。焊接電流不宜過大，宜用快速多道焊以減輕焊道過熱，并通過多層焊的重熱作用細化晶粒，多道焊時要控制層問溫度，如焊接06MnNbD低溫用鋼時，層問溫度不大于300C,埋弧自動焊時，焊接線能量應控制在28?45KJ/cm。焊接低溫用鋼的焊條如表9-12所示，次I接-40c級16Mn低溫用鋼可采用E5015-G或E5016G高韌性焊條。低溫鋼焊條表9-12條號焊牌條號焊型焊縫金屬合金系統主要用途W707低碳Mn-Si-Cu系焊接-70°C工作的09Mn2汲09MnTiCuR鋼W707NiE5515-Ci低碳Mn-Si-Ni系焊接-70c工作的低溫鋼及2.5%Ni鋼W907NiE5515-C2低碳Mn-Si-Ni系焊接-90°C工作的3.5%Ni鋼W107Ni低碳Mn-Si-Ni-Mo-Cu系焊接-100c工作的06MnNb、06AlNbCuN及3.5%Ni鋼注：1、焊條牌號前加“W,表示低溫用鋼焊條。2、焊條牌號第一、第二位數字，

表示低溫用鋼焊條的工作溫度等級，如W707的低溫溫度等級為-70C。3、表中焊條為低氫鈉型藥皮，采用直流電源。埋弧自動焊時，可用中性熔煉焊劑配合Mn-Mo焊絲或堿性熔煉焊劑配合含Ni焊絲；也可采用C-Mn鋼焊絲配合堿性非溶煉焊劑，由焊劑向焊縫滲入微量Ti、B合金元素，以保證焊縫金屬獲得良好的低溫韌性。焊接低溫用鋼產品，應注意避免焊接缺陷（如弧坑、未焊透及焊縫成形不良等），并應及時修補缺陷，否則低溫時因鋼材對缺陷和應力集中的敏感性大，而增大產品的低溫脆性破壞傾向。焊后消除應力處理可以降低合金低溫用鋼焊接產品的脆斷傾向。異種鋼焊接異種鋼焊接結構所用的材料在化工、電站、航空、礦山機械等行業中異種鋼焊接結構應用較多，這些結構中所用的材料歸納起來不外乎是珠光體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、馬氏體鋼鐵素體鋼等幾種類型。常用于異種鋼焊接結構的材料可參閱表9-13。常用于異種鋼焊接結構的材料表9-13組織彳氐碳專岡：A0、A1、A2、A3、A4、B0、B1、網何雙儲4金BJ2、BJ3BBJ415Mn、100Mlr5、珠光

體鋼Tn30Mn^09Mn2M15M2nAK8MnSAK27CrA208r珠光

體鋼Tn30Mn^09Mn2M15M2nAK8MnSAK27CrA208r、、IV高強度中碳鋼及低合金鋼:35、40、45、50、射40Ml5c5MMn、40CrM5QC35CTMo2、銘車目銳（鴇）耐熱鋼：20Cr3MoWVA、鐵素

體高銘不銹鋼：銘車目銳（鴇）耐熱鋼：20Cr3MoWVA、鐵素

體高銘不銹鋼：0Cr13、Cr14、高銘耐酸耐熱鋼:DC1Cr13、2Cr13、Cr17、Cr17Ti、Cr25、..a奧氏體及奧氏體一XIxn奧氏體耐熱鋼：00奧氏體及奧氏體一XIxn奧氏體耐熱鋼：00Cr18Ni10、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9——2Cr18Ni9——0Cr18Ni9Ti、奧氏體耐熱鋼：0Cr23Ni18、Cr18Ni18、電23N13臬的0c20懊螂闞和電20^奧閾2鎂銅體3coM俏雖鯽槽部自0昨9國格阱、①為蘇聯鋼號②為聯邦德國鋼號③為美國鋼號異種鋼焊接的工藝原則異種鋼焊縫與母體的化學成分、金相組織、物理性能及力學性能都有較大的差別，焊接時必須采取一定的特殊工藝措施才能獲得滿意的焊接接頭。考慮異種鋼焊接工藝時必須根據這些特定的條件來確定焊接方法、焊接材料、工藝參數以及其他的措施。(1)焊接方法的選擇大部分的焊接方法都可以用于異種鋼的焊接，只是在工藝參數及措施方面需適當考慮異種鋼的特點。在選擇焊接方法時，既要保證滿足異種鋼焊接的質量要求，又要盡可能考慮效率和經濟性。在一般生產條件下手工電弧焊使用最為方便，因為焊條的種類很多，便于選擇，適應性強，可以根據不同的異種鋼組合確定適用的焊條。異種鋼直縫或環縫拼接的構件，批量較大時可以采用機械化的鴇極或熔化極氣體保護焊方法，這樣生產效率高，質量穩定可靠。埋弧自動焊具有同樣的優越性，而且勞動條件更好一些。摩擦焊、電阻對焊、閃光焊等壓焊方法也都適用于異種鋼焊，他們不需要填空金屬，生產效率高，成本低，尤其適合于大批量的流水作業。釬焊、擴散焊等也可以用于異種鋼焊接，不過應用不是很多，主要用于熔焊不能滿足要求的場合。(2)焊接材料的選擇1)在焊接接頭不產生裂紋等缺陷的前提下，如果不可能兼顧焊縫金屬的強度和塑性，則選用塑性較好的焊接材料。2)異種鋼焊接材料的焊縫金屬性能只需符合兩種母體中的一種即認為滿足技術要求。3)焊接材料應具有良好的工藝性能，焊縫成形美觀。4)焊接材料應經濟、易得。(3)坡口角度異種鋼焊接時確定坡口角度的主要依據除母材厚度以外，還有母材在焊縫金屬中的熔合比。一般說來，坡口角度越大，熔合比越小。反之，坡口角度越小，熔合比越大。異種鋼多層焊時，確定坡口角度要考慮多種因素的綜合影響，但原則上則是希望熔合比越小越好，因為這樣能使焊縫金屬的化學成分和性能比較穩定，波動較小。(4)焊接規范參數焊接規范對熔合比有直接影響，焊接線能量越大，母材熔入焊縫越多。焊接線能量以取決于焊接電流、電弧電壓和焊接速度等規范參數。當然，焊接方法不同時，熔合比的范圍也不同。(5)預熱及焊后熱處理1)預熱異種鋼焊接時，預熱溫度主要根據母材的淬火裂紋傾向大小和焊縫金屬的合金化程度來確定。2)焊后熱處理對焊接結構進行焊后熱處理的目的是改善接頭的組織和性能，消除部分焊接殘余應力與促使焊縫金屬中的氫氣逸出。不同珠光體鋼的焊接表9-13中I?VI雖都屬珠光體鋼，但化學成分卻有很大差別它們種類很多，應用范圍很廣，它們中有很大一部分屬于淬火鋼，焊接時近縫區易產生裂紋。目前用來焊接淬火鋼的兩種方法，即珠光體焊條加預熱及奧氏體焊條不預熱，都能滿足上述條件。但這兩種方法并不能解決所有淬火鋼，特別是在現代焊接生產過程中的某些淬火鋼的焊接問題。因為可能在珠光體焊縫中出現裂紋，而奧氏體焊縫又存在屈服強度不高的問題。碳鋼和普通低合金鋼的金相組織都是珠光體，但是當含碳量不同或含合金成分的種類不同時，焊接性能也有較大的差異，所以不同珠光體鋼雖然都具有珠光體組織，卻仍然存在異種鋼焊接的問題。(1)預熱及焊后熱處理低碳鋼塑性、韌性都很好，沒有淬硬脆化的傾向，對焊接線能量不敏感，因此焊接性極好，通常都不需要預熱。當工件很厚(如30mmz上)或環境溫度很低(如0c以下)時，才需適當預熱至150c左右。中碳鋼的淬硬傾向比較大些，經過焊接熱循環的作用就可能在焊接接頭內產生冷裂紋，所以一般應采取預熱措施，預熱溫度可在100?200c范圍。高碳鋼的淬硬、冷裂傾向都很大，焊接時需要預熱至較高的溫度，一般都在250?350c以上，工件比較厚且剛度比較大時，還必須考慮焊后保溫緩冷等措施。低合金鋼焊接時的預熱溫度可以從化學成分、裂紋敏感指數、板厚和拘束等條件來確定。裂紋敏感指數PC和Pw是目前應用較多的冷裂紋判據，它以抗強度為500?1000MRc的鋼種采用斜Y坡口裂紋敏感性與化學成分、擴散氫含量、板厚（或拘束度）的關系，建立了下列關系式：Pc=Pcm+[H]/60+h/600Pw=Pcm+[H]/60+R/40000Pcm=c+si/30+Mn+Cu+Cr/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B（%）式中：Pcm-合金元素的裂紋敏感系數（％）;[H]—日本JIS甘油法（與GB3965-83測氫方法等效）測定的擴散氫含量（ml/100g）h一板厚（mm；R—拘束度（N/mm.mmi這幾個關系式的適用范圍：C=0.07?0.22%,Si<0.60%）,Mn=0.40?1.40%,Cu00.50%,Ni01.20%,Cr<1.20%,Mo<0.70%,V<0.12%,Ti<0.05%,Nb<0.04%,B<0.005%,[H]=1.0?5.0ml/100g,h=19?50mn^能量E=17?30kJ/cm,試樣坡口斜Y型。利用Pc或Pw作為冷裂判據的條件為：當Pc（PW）<Pcr（Pcr為某鋼種產生冷裂的敏感指數）時將不產生裂紋。為防止產生冷裂紋所需的預熱溫度To為：To=1440PC-392C（2）焊接材料的選擇不同珠光體鋼焊接時，焊接材料應保證焊縫金屬能達到與強度較低的母材等強，如果產品不允許進行預熱和焊后的熱處理時，可以采用奧氏體鋼的焊縫，奧氏體鋼焊縫的塑性、韌性很好，并且排除了擴散氫的來源，可以有效地防止產生冷裂紋，同時焊縫金屬的力學性能也都可以滿足要求。不同珠光體鋼焊接時可參考表9-14選擇焊接材料，確定預熱及回火溫度。不同珠光體鋼焊接時的焊接材料及預熱和回火溫度表9-14母材焊接材料預熱回火溫備注

組合焊條焊絲溫度(C)度(C)I+J427H08A100?600?nH08MnA200650i+mJ426J427H08A150?250640?660i+IVJ426J427H08A200?250600?650艮用立可處理A402A407H1Cr21Ni10Mn6不預熱不回火焊后不能熱處理時選用i+VJ427R207R407—200?250640?670艮用立可處I+VIJ427R207—200?250640?670艮同立可處an+mJ506J507H08Mn2SiA150?,250640?660

A507——不預熱不回IV+A7TJ707—200?250640?670焊后］執八、、理VIA507—不預熱不回火V+VI不同珠R207R407—200?250640?670艮2后執八、、理光A507一—--'--熱處理的目的主要是口攵善者組2m箕或減小焊接殘余應力。促使擴散氫逸出以防止產生冷裂紋，回火溫度可按強度較低IV+J707200?640?焊后立250670IV+J707200?640?焊后立250670即熱處的母材選擇，以免使母材強度降低過多。具體回火溫度可參考表9-14。不同馬氏體-鐵素體鋼的焊接表9-13中的叩、Vffl和IX的馬氏體-鐵素體鋼含銘量較高。它們的焊接特點是：在熱影響區形成低塑性組織（馬氏體鋼）或晶粒過分長大而使沖擊韌性嚴重降低（鐵素體鋼）。因此必須采取措施防止近縫區產生裂紋或沖擊韌性降低。不同馬氏體-鐵素體鋼焊接時的焊接材料及預熱、回火溫度見表9-15不同馬氏體-鐵素體鋼焊接材料及預熱、回火溫度9-15母材組焊接材料預熱溫度回火溫度備注vn氧H1Cr13.200-300700-740H1Cr25Ni1不預熱不回火vn+ixG237350?400700?740焊后保溫RA377不預熱1~~4—1jIZ緩冷后立、上1火W+IXG307,350?400700?740焊后保溫咫372不預熱卜）工火緩冷后立珠光體鋼與鐵素體鋼的焊接珠光體鋼與鐵素體鋼進行異種鋼焊接時，通常既可能選用珠光體焊條又可能選用鐵素體焊條。但當珠光體鋼與Cr12磯的熱強鋼焊接時，如果采用珠光體焊條就容易在熱影響區產生裂紋，而采用R817鐵素體焊條就能基本上防止這類裂紋。由于電弧的強烈攪拌作用，珠光體與鐵素體鋼的過渡層在焊后冷卻中可能產生淬硬的馬氏體組織。所以，這類異種鋼焊接時不僅需要預熱，而且需要焊后緩冷或及時回火處理。珠光體鋼與鐵素體鋼焊接時的焊接材料及預熱，回火溫度見表9-16。珠光體鋼與鐵素體鋼焊接時的焊接材料及預熱、回火溫度表9-16

母材組A焊條預熱溫度回火溫度備注臺—I+vnG207200-300650。80焊后立即回A302,不預熱不回火I+WG307200?300650?680焊后立艮」旦A302,不預熱回火n+vnG207200?300650?680焊后立即回A302,不預熱不回火n+皿A302.不預熱不回火m+vnA507不預熱不回火m+vniA507不預熱不回火工件在浸蝕性介質中工A207不預熱回火iv+vnR202.200?300620?650建揩裝艮A5”IV+W7A302.不預熱八回火v+vn7R307200?300680?700焊后”IJ旦「v+wA302,不預熱八旦火V+IXR817,350?400720?750焊后保溫緩vr+vn掇77350?400720^750h旦VT+WA302,小他熱/、口火VT+TXR817.350?400720?750焊后、、/1j口9.5.6不同奧氏體鋼的焊接不同奧氏體鋼焊接時需考慮各種奧氏體鋼本身的焊接性特點而采取相應的工藝措施。例如要注意防止熱裂紋、晶間腐蝕、①相析出脆化等問題，控制焊縫金屬含碳量，限制焊接線能量及高溫停留時間，添加穩定化元素、采用雙相組織焊縫，進行固溶處理或穩定化熱處理等。奧氏體焊縫的性能與其化學成分的關系十分密切，所以必須盡量保持焊接工藝參數的穩定，從而使熔合比穩定,保證焊縫金屬的化學成分穩定。無論采用何種奧氏體鋼焊縫，都必須嚴格控制

有害雜質P、S的含量，因為這些雜質會引起嚴重的熱裂紋傾向。幾乎所有的焊接方法都可用于奧氏體鋼的焊接，其中包括手工電弧焊、鴇極氮弧焊、熔化極氣體保護焊、埋弧自動焊、電渣焊、電阻焊、閃光焊、摩擦焊、電子束焊等。但手工電弧焊仍是應用較多的方法。異種奧氏體鋼接用的焊條及其焊后熱處理方方式見表9-170有害雜質P、S的含量，因為這些雜質會引起嚴重的熱裂紋傾向。幾乎所有的焊接方法都可用于奧氏體鋼的焊接，其中包括手工電弧焊、鴇極氮弧焊、熔化極氣體保護焊、埋弧自動焊、電渣焊、電阻焊、閃光焊、摩擦焊、電子束焊等。但手工電弧焊仍是應用較多的方法。異種奧氏體鋼接用的焊條及其焊后熱處理方方式見表9-170奧氏體鋼焊接時一般都不需要預熱異鐘奧氏體鋼焊接用的焊條及其焊后熱處理要求9-17焊條A202A137A212A302娥A507焊后熱

不回火―不回火或870?920c回火備注用于350c以下非氧化性介用于氧化性介質，在6151用于無浸蝕性介質，左在不含硫化物或無浸蝕性隹票害硫腮町艱串有尊整穩9.5.7珠光體鋼與奧氏體鋼的用鋼材,700c以下具有熱(1)焊接工藝1)焊接方法這類異種鋼焊接時應注意選用熔合比小、稀釋率低的焊接方法。手工電弧焊、鴇極氮弧焊、熔化極氣體保護焊都比較合適。埋弧焊則需注意限制線能量，控制熔合比。3)焊接材料選擇焊接材料時必須考慮接頭的使用要求、稀釋作用、碳遷移、殘余應力及抗熱裂性等一系列問題。表9-18可供參考。珠光體鋼與奧氏體鋼焊接的焊接材料及其預熱回火溫度表9-18母材組焊條預熱溫回火備注I+XE2-26-21-16E2-26-21-15不預熱不回火工作溫度＜350C,不耐晶間腐蝕E1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜450C,不耐晶間腐蝕E0-18-12Mo2-16用于覆蓋A507焊縫，可耐晶間腐蝕I+XIA520,A507工作溫度＜350C,不耐晶間腐蝕E0-18-12Mo2Nb-6用于覆蓋A507焊縫，可耐晶間腐蝕Ni307用于覆蓋A507焊縫，可耐晶間腐蝕I+xmA502,AA507工作溫度＜350C,不耐晶間腐蝕口+X或口+XIE2-26-21-16E2-26-21-15工作溫度＜350C,不耐晶間腐蝕E1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜350C,不耐晶間腐蝕E0-18-12Mo2Nb-6用于覆蓋A402,A407,A502,A507焊縫.可耐用間腐仲.Ni307珠光體鋼坡口堆焊過渡層口+XWE1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜300C,不耐晶間腐蝕m+x或m+xiE1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜500C,不耐晶間腐蝕E0-18-12Mo2Nb-6用于覆蓋A502,A507焊縫，可耐晶間腐仲m+xmE1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜500C,不耐晶間腐蝕IV+x或IV+XIE1-16-25Mo6N-16E1-16-°5Mo6N-15工作溫度＜450C,不耐晶間腐蝕Ni307淬火鋼坡口堆焊過渡層iv+xmE1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜300C,不耐晶間腐蝕MiQA7Ni307v+x或V+XIE1-23-13-16E1231315工作溫度＜400CE1-16-25Mo6N-16E11625Mo6N15工作溫度＜450CNi307用作過渡層

E0-18-12Mo2Nb-16用作覆蓋焊縫，可耐腐蝕v+xmE1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜350C,不耐晶間腐蝕VI+X或VI+XIE1-23-13-16E1-23-13-15150?200730?770工作溫度＜520C,不耐晶間腐蝕E1-16-25Mo6N-16工作溫度＜550C,不耐晶間腐蝕E1-16-25Mo6N-15或不預熱或不回火Ni307工作溫度＜570C,不耐晶間腐蝕E0-18-12Mo2Nb-16用作覆蓋焊縫，可耐晶間腐蝕vixmE1-16-25Mo6N-16E1-16-25Mo6N-15工作溫度＜300C,不耐晶間腐蝕3）焊接工藝要點為了減小熔合比，珠光體鋼與奧氏體鋼焊接時坡口角度要大一些，焊條或焊絲直徑要小一些，電弧電壓高一些，采用小電流、快速焊的方法。如果為了防止珠光體鋼產生冷裂紋而需要預熱，則其預熱溫度應比珠光體鋼同種材料焊接時略低一些。（2）不銹鋼復合鋼板的焊接不銹鋼復合鋼板是由較薄的不銹鋼（1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Ti、Cr17Ni3Mo2Ti等）與較厚的低碳鋼或低合金鋼復合而成，其中不銹鋼復層的厚度只占總厚度的10?20%由于焊接時存在珠光體鋼與奧氏體鋼兩種母材，所以復合鋼板焊接屬于異種鋼焊接問題。不銹鋼復合鋼板焊接材料表9-19其三委乙口TIJ/次HJ三1ZLE1-23-13-1E0-19-10-10Cr13+A3E430366E4315E1-23-13-15E0-19-10-15E5003E1-23-13-1E0-19-10-10Cr13+16MnE5015660Cr13+16MnV(E5515E1-23-13-1E0-19-10-1G)550Cr13+12CrMoE5515-B11Cr18Ni9Ti+A3E4303E43151Cr18Ni9Ti+E500316MnE50151Cr18Ni9Ti+(E551516MnVG)Cr18Ni12Mo2TiE4303+A3E4315Cr18Ni12Mo2E5003Ti+16MnE5015Cr18Ni12Mo2(E5515Ti+16MnVG)E1-23-13-16E1-23-13-1E0-19-10-16E0-19-10-155E1-23-13-1E0-19-10Nb6-16E1-23-13-1E0-19-10Nb5-15E1-23-13-1E0-19-10Nb6-16E1-23-13-1E0-19-10Nb5-15E1-23-13MoE0-18-12Mo2-162Nb-16E1-23-13MoE0-18-12Mo2-162Nb-16不銹復合鋼板焊接材料見表9-19。表中分別列出了基層、復合和交界處推薦采用的焊條類型。這些焊條是根據復合鋼板基層、復層的性能要求而選定的。復合鋼板對接接頭的焊接順序：先焊基層焊縫、再焊交界處的過渡層焊縫（此時需用高銘鍥焊條），最后焊復層焊縫。為防止第一道基層焊縫中混入奧氏體鋼，可預先將接頭附近的復層金屬加工掉一部分。9.5.8鐵素鐵鋼與奧氏體鋼的焊接鐵素體鋼與奧氏體鋼焊接時的焊接工藝基本上和珠光體鋼與奧氏體鋼焊接

時的焊接工藝是相同的，其焊接材料既可以采用G202G207類型的焊條，也可以采用各種銘鍥奧氏焊條，為防止碳的擴散遷移，還可以采用鍥銘基合金為焊接材料。鐵素體鋼與奧氏體鋼焊接時，依照其母材的組合可按表9-20選擇焊接材料。鐵素體鋼與奧氏體鋼焊接時的焊接材料及其預熱、回火溫度表9-20母材焊條E1-23-13-1預熱110s回火

720^備注不耐晶間腐蝕,XIvn+E0-18-12MOE0-28162Movn+xE12曲-羽Mo

E0-19-10Nb

A1221500

200或不預2幫?vn+xA122720包

760

或不回750r?720a行渡碳桂桐怵奔康耐嘉俑璘槿下在龍解渝廢梅立未經熱處理的焊■HillMily畫瞅扇怪盛像即viii+xiE0-18-12MOE0-18-12MOE1-23-13-1E1-16-25MO不回

火回火后快速冷即回火后快速冷即在無碳氣氛中工作溫度可達E0-19-10Nb-15720?800或不回火vin+xIX+X——A122E1-23-13-1不預150?720?750?IX+XIIX+XE0-1的2Mo2-16E0-18-12Mo2Nb-15E0-18-12Mo2Nb-16E1-23-13-1E1-23-13-1E1-16-25MoE0-19-10NbA122200150?200150?200150?200?250720?760720?760750?750?800焊后狀態耐晶間腐蝕焊縫耐晶間腐蝕水耐晶間腐植，工作溫度可達焊后狀態耐晶間腐蝕工作溫度可達580C工作溫度可達焊后狀態耐晶間回火后快速冷卻可耐晶間腐蝕8.6鑄鐵焊接鑄鐵的種類及性能鑄鐵是含碳