浙江至德鋼業有限公司技術研究人員,根據多年的經驗,認為避免奧氏體不銹鋼焊接熱裂紋的措施主要有以下幾點:
1. 冶金措施
a. 焊(han)縫(feng)金(jin)屬中增添一定數量的(de)鐵素(su)體組織,使焊(han)縫(feng)成(cheng)為奧(ao)氏體-鐵素(su)體雙(shuang)相組織,能很(hen)有效地防止焊(han)縫(feng)熱(re)裂(lie)紋的(de)產生。這是由于鐵素(su)體能夠溶(rong)解(jie)較多的(de)硫、磷等微量元(yuan)素(su),使其在晶界上數量大(da)大(da)減少;同時由于奧(ao)氏體晶界上的(de)低熔點雜質被鐵素(su)體分(fen)散(san)和(he)隔開,避(bi)免(mian)了低熔點雜質呈連(lian)續網分(fen)布,從而阻(zu)礙熱(re)裂(lie)紋的(de)擴(kuo)展和(he)延(yan)伸。常(chang)用以促成(cheng)鐵素(su)體的(de)元(yuan)素(su)有鉻(ge)、鉬、釩等。
b. 控制焊縫金屬中的鉻鎳比,對于18-8型不銹(xiu)鋼(gang)來說,當焊接材料的鉻鎳比小于1.61時,就易產生熱裂紋;而鉻鎳比達到2.3~3.2時,就可以防止熱裂紋的產生。這一措施的實質也是保證有一定量的鐵素體存在。
c. 在焊(han)縫(feng)金屬中嚴格限制硼、硫(liu)、磷(lin)、硒等(deng)有害元素的(de)含(han)量,以防止熱裂(lie)紋的(de)產生(sheng)。對于不允許(xu)存在鐵(tie)素體的(de)純奧氏體焊(han)縫(feng),可(ke)加入(ru)適當(dang)的(de)錳(meng),少許(xu)的(de)碳、氮(dan),同時減少硅的(de)含(han)量。
上述冶金(jin)因素主要是通(tong)過焊(han)接材料(焊(han)條、焊(han)絲和焊(han)劑)的化學(xue)成分來(lai)調整。目(mu)前我國生(sheng)產的18-8型不銹鋼焊(han)條的熔敷金(jin)屬(shu),都(dou)能(neng)獲得奧氏體-鐵素體雙(shuang)相(xiang)組織。
2. 工藝措(cuo)施
a. 采用(yong)適(shi)當的焊(han)接(jie)坡口或焊(han)接(jie)方法,使母(mu)(mu)材金(jin)屬(shu)在焊(han)縫金(jin)屬(shu)中所(suo)占(zhan)的分量減少(shao)(即(ji)小熔合比(bi))。與此同時,在焊(han)接(jie)材料的化學(xue)成分中加入抗裂元素,且(qie)其有害雜質硫、磷含量比(bi)母(mu)(mu)材金(jin)屬(shu)中的少(shao),即(ji)其化學(xue)成分優于母(mu)(mu)材金(jin)屬(shu),故應盡(jin)量減少(shao)母(mu)(mu)材金(jin)屬(shu)熔入焊(han)接(jie)熔池的量。
b. 盡量選用低氫型焊(han)條和無氧焊(han)劑,以防止(zhi)熱(re)裂紋的產生(sheng)。
c. 焊(han)(han)接參數應(ying)選(xuan)用小的(de)熱輸入(即小電流快(kuai)速焊(han)(han))在多層(ceng)焊(han)(han)時,要等前一層(ceng)焊(han)(han)縫(feng)冷卻后再焊(han)(han)接下一層(ceng)焊(han)(han)縫(feng),層(ceng)間溫度不宜高,以(yi)避免焊(han)(han)縫(feng)過(guo)熱。施焊(han)(han)過(guo)程中焊(han)(han)條不允許擺動,采用窄焊(han)(han)縫(feng)的(de)操作技術(shu)。
d. 選擇合理的焊(han)接結構、焊(han)接接頭(tou)形式和(he)焊(han)接順序(xu),盡量減少焊(han)接應力,可以(yi)減少熱裂紋(wen)的產生(sheng)。
e. 在焊接過程結束(shu)和中途斷(duan)弧前,收弧要慢且(qie)要設法填滿弧坑,以防止(zhi)弧坑裂紋的(de)形成。
以上幾條工藝(yi)措施,對于防(fang)止(zhi)液(ye)化(hua)裂(lie)紋(wen)和高溫(wen)低(di)塑性(xing)裂(lie)紋(wen)都是有(you)(you)效的。焊接有(you)(you)低(di)塑性(xing)裂(lie)紋(wen)傾向(xiang)的材料時(shi),還應(ying)適當注意(yi)焊縫金(jin)屬(shu)的高溫(wen)強度(du),但不宜過(guo)高。