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将碳钢焊条堆焊在不锈钢面上，其结合面会出现什么问题？要求专业回答，有理论依据或实验数据。

2025-02-11 13:23:00

推荐回答（5个）

回答1：

将碳钢焊条堆焊在不锈钢面上，其结合面会出现什么问题？要求专业回答，有理论依据或实验数据。
答：堆焊层组织中有大量颗粒碳化物均匀分布于低碳马氏体基体上，尺寸约1～3 μ为明确碳化物的形成过程，对急冷熔滴进行了SEM观察。白色亮点为碳化物。数量较多，但尺寸较小，且分布不均匀。黑色圆颗粒为没有来得及分离的夹渣，夹渣的存在一方面证明了熔滴冷却极快，另一方面证明焊接过程中熔渣与熔滴能进行充分的接触混合，有利于合金过渡。
由于焊芯为低碳钢，所以熔滴中碳化物及合金元素来源于药皮。碳化物在电弧气氛中或熔渣中即可由石墨与碳化物元素原位反应生成，碳化物最初存在于熔渣中，但由于立方结构的碳化物具有金属特性，与液态熔渣的结构存在较大差异，所以受到熔渣的排斥，碳化物通过渣一金属界面向熔滴中过渡。熔滴比表面积大，熔渣与熔滴金属相互混合，有利于促进碳化物及合金元素向金属的过渡。但由于试验熔滴冷却极快，过渡到熔滴中的碳化物在熔。
滴阶段来不及均匀化。正常堆焊时，熔滴过渡到熔池中后，碳化物发生均匀化，同时，随液态金属温度降低，过饱和的碳及合金元素向碳化物聚集，使碳化物颗粒逐渐长大。温度降至结晶温度时，金属以碳化物为核心结晶，将碳化物包在晶内，形成不锈钢／碳钢界面。
不锈钢／碳钢界面的形成经历了以下过程：药皮或渣中M+C：MC— MC穿过渣一金属界面进入熔滴一MC随熔滴进入熔池一MC长大、均匀化一金属结晶形成不锈钢／碳钢界面。由于在碳化物的形成过程中，碳化物只与熔渣及金属接触，碳化物在金属液中的长大过程是直接与金属液进行原子扩散的过程，所以金属凝固后形成的不锈钢／碳钢界面不会存在第三种反应物，是两相问直接的原子结合。
不锈钢／碳钢界面特征的TEN分析
TEN观察发现，堆焊层中多数碳化物呈较规则的多边形，最常见的具有形核核心的等六边形碳化物，形核核心为稀土、钛的复合氧化物bI。整个颗粒为多层结构，表明颗粒的形成是分阶段进行的，形核后存在逐渐长大的过程，即熔池液态金属中碳及碳化物元素的原子向碳化物表面扩散聚集，碳化物晶粒长大，使不锈钢／碳钢界面向外推移。具有核心的四边形碳化物，也为多晶粒复合结构。放大10000倍的TEN照片，有多个颗粒，除了具有核心的多边形碳化物颗粒(B、C)，还发现单一晶粒碳化物(A)，其尺寸较小，可能为熔池冷却过程中析出。各种类型碳化物的不锈钢／碳钢界面都非常清晰洁净，没有反应物夹层，明显不同于图1中夹渣与金属间的界面，表明碳化物并非夹杂物性质。堆焊其两复合界面是冶金熔合在一起。特征：复合界面带宽、熔合两种金属；复合牢固；导热、导音、导电没有界；冷热缩胀一致。

回答2：

通俗的来讲将碳钢焊条堆焊在不锈钢面上，焊缝与母材容易出现剥离或开裂、弧坑严重裂纹等缺陷，并且破坏焊缝与热影响区的耐腐蚀性

不锈钢是在低碳钢的基础上添加一定数量的铬镍成分而来的，只有含铬量超过12%时钢的耐蚀性能才会大大提高，因此，不锈钢中的含铬量一般均不低于12%。

由于含铬量的提高，对钢的组织也有很大影响，当铬含量高而碳含量很少时，铬会使铁碳平衡，图上的Υ相区缩小，甚至消失，这种不锈钢为铁素体组织结构，加热时不发生相变，称为铁素体型不锈钢。（铁素体的特点是硬度低，塑性韧性很好，易于加工且耐SCC）。

当碳钢焊条堆焊在不锈钢面上时会使不锈钢局部含铬量降低，碳含量的骤然升高，合金在从高温冷却时，形成了强度和硬度提高、塑性降低，脆性增大的马氏体。此时便产生了前面提出的焊缝剥离开裂、弧坑裂纹等问题

回答3：

不锈钢的管道对接焊缝，先用不锈钢对应的焊条焊接管壁厚度，再用低碳焊条堆焊加强，只要低碳钢焊缝强度满足（不存在腐蚀）就是完全可行，这样的焊缝不会出现开裂。

回答4：

焊条内的药物中有添加成分如镍等，特别是焊接高温冷却后，焊接位置原不锈钢晶间结构变化，
会渗入铁素体，如果没有使用不锈钢焊条，会在焊接部位出现锈蚀。（有保护气体最好）

回答5：

时间久了受到一定的冲击力极易产生剥离或开裂

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