不锈钢在碳钢和低合金钢中堆焊的方法很多,常见的有手工电弧焊、熔化极气体保护焊、带极埋弧(或电渣)堆焊、丝极埋弧堆焊等。无论哪一种堆焊方法,第一层堆焊的焊缝金属都是由堆焊材料的熔敷金属和熔人的母材金属熔合而成的。由于母材的合金元素含量很低,所以它对第一层焊缝金属的合金成分具有稀释作用。因此,可能使焊缝金属中奥氏体和铁素体形成元素含量不足,结果堆焊金属可能出现大量的马氏体组织,并可能产生裂纹,同时导致堆焊层韧性降低。


 焊缝金属成分和组织决定于堆焊材料和母材熔人量即熔合比,也有叫稀释率(母材的熔入量占整个焊缝金属的比例)。当堆焊工艺确定之后,熔合比可调节的范围并不大,否则就对工艺带来很大的麻烦。因此,选择堆焊材料显得十分重要。


 下面以手工电焊条为例说明。手工电焊条的熔合比一般是20%左右。如用18-8(Cr18%、Ni8%)型的电焊条,经母材稀释以后,堆焊的焊缝金属成分将变成15-7型,这样焊缝中可能是奥氏体+马氏体组织。若在实际操作中熔合比控制较大时,就有可能在焊缝中产生大量的脆硬马氏体,这样的堆焊层无论力学性能、耐蚀性能,还是抗裂性能都很差。由于稀释作用,焊缝中的镍含量较低,在熔合线附近产生较宽的马氏体过渡层。同样的堆焊方法,若选用309型的堆焊材料,经母材稀释后,堆焊的焊缝金属成分是19-9或18-8型,这样第一层就基本达到堆焊成分的要求,而且焊缝组织是奥氏体十铁素体组织,这样焊缝金属就具有较高的抗热裂性能和抗腐蚀性能。


  随着焊接工艺的不断发展,低稀释率的焊接工艺已得到广泛应用,其中最突出的是带极电渣堆焊,它能将稀释率控制在10%以下。这样在选择堆焊材料时,合金元素可以适当低些。因此,我们要充分考虑焊接工艺的影响,也就是熔合比的影响,选择合适堆焊材料。