常有配管設計人員谘詢(xun)我們：不鏽鋼和碳鋼（低合金鋼）是否(fu)可(ke)以直接焊接 ？首先應該明確(que)，不鏽鋼和碳鋼是可(ke)以直接焊接的，但是在管道設計時，需(xu)要分具體情況進行分析，才能最終確(que)定。
不鏽鋼與碳鋼管道可(ke)能存在異種(zhong)鋼焊接的情況：
①. 由於儀(yi)表配管大(da)多(duo)管徑小(xiao)，對(dui)管道內潔要求(qiu)高，一些設計單(dan)位(wei)為了(liao)統(tong)一裝置(zhi)的儀(yi)表配管，材料都采用不鏽鋼管，不鏽鋼儀(yi)表與碳鋼管道可(ke)能存在異種(zhong)鋼焊接；
②. 有的特殊伴熱(re)管為不鏽鋼，而蒸汽分配站為碳鋼，此(ci)時會出(chu)現碳鋼與不鏽鋼的連接；
③. 有的設備為不鏽鋼，而壓(ya)力(li)管道為碳鋼，此(ci)時會出(chu)現碳鋼與不鏽鋼的連接；
④. 有的夾套管芯管用不鏽鋼、夾套用碳鋼，有的夾套芯管用不鏽鋼、夾套也用不鏽鋼、熱(re)媒管用碳鋼，會出(chu)現碳鋼與不鏽鋼的連接。
一、一般情況碳鋼與不鏽鋼不直接接觸
1. 在GB50235《工業金屬(shu)管道工程施工規範(fan)》規定“不鏽鋼管道與支架(jia)之(zhi)間應墊(dian)入(ru)不鏽鋼或氯離(li)子含量(liang)不超(chao)過50x10-6的非(fei)金屬(shu)墊(dian)片”，原(yuan)因(yin)是不鏽鋼和碳鋼直接接觸會發生電化學腐蝕，在儲存、運輸、加工和安裝時，一定要嚴格分開。
2. 不鏽鋼的金相組織和表麵(mian)鈍(dun)化膜(mo)，使得它(ta)在一般情況下較(jiao)難與介質發生化學反應而被腐蝕，但並不是在任何(he)條件下都不能被腐蝕。在腐蝕介質和誘因(yin)（如劃傷、飛濺、割渣等）存在的條件下，不鏽鋼也能與腐蝕介質發生緩慢的化學和電化學反應被腐蝕，而且在一定條件下的腐蝕速(su)度相當快而產生鏽蝕現象，尤其是點蝕和縫隙腐蝕。不鏽鋼件的腐蝕機理主要為電化學腐蝕。當不鏽鋼與碳鋼直接接觸會產生腐蝕。
3. 不鏽鋼與碳鋼直接接觸腐蝕分析。鉻-鎳不鏽鋼是現今運用最為廣泛的不鏽鋼，國內牌號06Cr19Ni10，國際常用牌號304，不鏽鋼因(yin)為含有18％以上的鉻以及8％以上的鎳含量(liang)，從而具有良好的耐(nai)腐蝕和成型的綜合性能。
碳鋼材料含碳量(liang)的多(duo)少直接關係到碳素鋼材料性能，隨(sui)著(zhou)含碳量(liang)增(zeng)加，鋼的硬度、強度隨(sui)之(zhi)提升，鋼材的塑性、可(ke)焊性能降低。同時碳鋼中錳元素、矽元素、鎳元素、硫元素也對(dui)碳鋼材性能影響。
電偶腐蝕，是由兩種(zhong)不同電位(wei)金屬(shu)接觸，從而引起電位(wei)低的金屬(shu)發生腐蝕的異種(zhong)金屬(shu)接觸腐蝕。當不鏽鋼材料與碳鋼材料混合儲存時，不鏽鋼含有鎳、鉻金屬(shu)元素而活潑(po)性降低，電極電位(wei)便高於普通碳鋼為陰極、碳鋼為陽極。在潮濕(shi)的空氣中水汽不可(ke)避免地溶(rong)入(ru)二氧(yang)化碳而形成酸性的電解質，從而形成電偶反應，碳素體中的鐵(tie)元素失去電子，形成正二價鐵(tie)離(li)子，得到電子的鐵(tie)元素變成三氧(yang)化二鐵(tie)，電流就(jiu)會如此(ci)通過高位(wei)電極（陽極）金屬(shu)流入(ru)低位(wei)電極（陰極），至此(ci)金屬(shu)化學能以電能的形式損失，陰極金屬(shu)因(yin)受到保護而腐蝕減慢，陽極以電子損失而更快地腐蝕。
當不鏽鋼與碳鋼直接接觸時，隨(sui)著(zhou)時間的推移，碳鋼的腐蝕不斷地鈍(dun)化，碳鋼腐蝕的產物對(dui)碳鋼起到了(liao)一定性的保護作用，從而減緩了(liao)碳鋼的腐蝕速(su)率(lv)。但是不鏽鋼的腐蝕隨(sui)著(zhou)時間的推移，材料表麵(mian)的鈍(dun)化保護膜(mo)不斷地損失，且不鏽鋼因(yin)為前期腐蝕速(su)率(lv)極小(xiao)，腐蝕產物較(jiao)少，難以對(dui)不鏽鋼材料起到保護作用，最終是不鏽鋼材料隨(sui)著(zhou)時間的推移其腐蝕的速(su)率(lv)不斷地加大(da)。綜合上述，不鏽鋼與碳鋼的接觸腐蝕為前期碳鋼材料腐蝕速(su)率(lv)較(jiao)快，但是隨(sui)著(zhou)時間的推移碳鋼腐蝕速(su)率(lv)減低，而不鏽鋼的腐蝕速(su)率(lv)不斷地加大(da)。
二、不鏽鋼與碳鋼的異種(zhong)鋼焊接
根據GB 50236《現場設備、工業管道焊接工程施工規範(fan)》、SH/T 3526《石油化工異種(zhong)鋼焊接規程》等規範(fan)的要求(qiu)，進行不鏽鋼與碳鋼異種(zhong)鋼焊接。但是，不鏽鋼與碳鋼的異種(zhong)鋼焊接容(rong)易出(chu)現以下問(wen)題。
1. 熔點差異
不鏽鋼和碳鋼材料熔點不一樣(yang)，當焊接過程中，兩種(zhong)金屬(shu)熔點相差較(jiao)大(da)時，就(jiu)可(ke)能出(chu)現焊接性能降低，熔點較(jiao)低的金屬(shu)會產生金屬(shu)流失，還有可(ke)能是蒸發和合金元素的大(da)量(liang)燒損，這(zhe)樣(yang)就(jiu)會產生很多(duo)實際操作問(wen)題。
2. 熱(re)導率(lv)和比(bi)熱(re)容(rong)差異
金屬(shu)的熱(re)導率(lv)和比(bi)熱(re)容(rong)是影響焊接技(ji)術重要因(yin)素，對(dui)被焊接材料的熔化和焊縫的凝(ning)固結晶(jing)造(zao)成影響。不鏽鋼熱(re)導率(lv)數(shu)值(zhi)大(da)約(yue)是碳鋼的三分之(zhi)一，明顯差異很大(da)，這(zhe)樣(yang)的差異就(jiu)會導致兩種(zhong)金屬(shu)物質熔化時間不同步，金屬(shu)結合效(xiao)果(guo)也不太(tai)好，運行過程中就(jiu)會影響焊接過程，最終焊縫性能不良。
3. 線膨(peng)脹係數(shu)差異
不鏽鋼和碳鋼線膨(peng)脹係數(shu)是不一樣(yang)的，這(zhe)種(zhong)不同性能就(jiu)會在焊接連接後促使兩種(zhong)金屬(shu)冷(ling)卻後產生不同反應，焊縫收(shou)縮(suo)量(liang)不同，接頭處(chu)就(jiu)會出(chu)現高應力(li)狀態(tai)，促使焊縫處(chu)或者熱(re)影響區域產生裂紋，甚至導致焊縫與金屬(shu)剝(bo)離(li)現象。
4. 電磁性差異
兩種(zhong)金屬(shu)的電磁性差異不同，就(jiu)有可(ke)能導致焊接連接時出(chu)現不穩(wen)定現象，不鏽鋼和碳鋼的電磁性就(jiu)存在很大(da)差異，容(rong)易造(zao)成焊接電弧偏(pian)弧或者電弧燃燒不穩(wen)定結果(guo)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)會出(chu)現焊縫處(chu)變形變壞。
5. 形成脆性化合物
金屬(shu)進行焊接後在焊縫處(chu)形成新物質，成為金屬(shu)間化合物，這(zhe)些物質有些物理屬(shu)性較(jiao)脆，就(jiu)可(ke)能對(dui)接頭處(chu)力(li)學性能產生較(jiao)大(da)影響，甚至會降低焊縫處(chu)塑性和韌性。有些金屬(shu)焊接後，接頭處(chu)性能良好，但是容(rong)易生成其他物質，比(bi)如在熱(re)影響區的晶(jing)界(jie)上形成一種(zhong)貧鉻層，這(zhe)種(zhong)物質含有碳化物，一旦產生，就(jiu)會導致在使用過程中產生晶(jing)間腐蝕。
三、不鏽鋼與碳鋼的連接
1. 不鏽鋼與碳鋼管道的法蘭連接
通過上述綜合分析，配管設計時，一般盡(jin)量(liang)避免異種(zhong)鋼焊接，當遇(yu)到工藝參數(shu)改(gai)變，管道等級變化，不鏽鋼與碳鋼管道需(xu)要連接時，一般用法蘭連接分界(jie)。特別是高溫、高壓(ya)流體管道避免異種(zhong)鋼焊接。
2. 不鏽鋼與碳鋼的焊接連接與工藝措施
當常溫、低壓(ya)流體管道在特殊情況下，必(bi)須采用不鏽鋼和碳鋼直接焊接時，需(xu)注意焊接完(wan)成後最後進行消除應力(li)熱(re)處(chu)理，並需(xu)注意以下焊接工藝措施：
①. 選擇焊接材料
不鏽鋼和碳鋼進行焊接，焊口處(chu)金屬(shu)化學成分是由填充金屬(shu)決定，兩種(zhong)不同金屬(shu)具有不同焊接屬(shu)性，從調整焊縫和熔合區組織性能，改(gai)變焊接接頭應力(li)分布狀況，抑製熔和區中碳擴散(san)等方(fang)麵(mian)進行研究(jiu)，實現結構使用性能最終目標，幫助焊縫金屬(shu)的成分應力(li)接近(jin)其中一種(zhong)金屬(shu)成分，一般工業中都是選擇奧(ao)氏體不鏽鋼焊條A307。
②. 焊接接頭坡口
焊接接頭處(chu)會出(chu)現不同大(da)小(xiao)坡口，4mm厚度不用開坡口，采取直接焊接方(fang)式進行；4～6mm厚度，焊縫處(chu)直接進行雙麵(mian)焊接，不需(xu)要開坡口；6mm以上就(jiu)屬(shu)於大(da)數(shu)值(zhi)，進行開坡口就(jiu)需(xu)要確(que)保焊接熔合區的性能，一般都是開V形或者X形坡口。
③. 焊接操作方(fang)法
采用手工弧焊方(fang)式。選擇比(bi)較(jiao)小(xiao)的熱(re)輸入(ru)，小(xiao)的焊接電流，采取比(bi)較(jiao)快的焊接速(su)度，電流和速(su)度要控製在合理範(fan)圍，不引起失誤。采用短弧焊，焊接時電弧要偏(pian)向碳鋼材料方(fang)向，保障兩側金屬(shu)材料受熱(re)均勻一致，確(que)保兩邊受熱(re)一致。
④. 焊後處(chu)理和檢驗(yan)。
