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(ao)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)金屬中增添一定數量的(de)(de)鐵素體組(zu)織,使(shi)焊(han)縫(feng)成為(wei)奧氏體-鐵素體雙(shuang)相組(zu)織,能很有(you)效地防止焊(han)縫(feng)熱裂紋(wen)(wen)的(de)(de)產生。這(zhe)是由(you)于鐵素體能夠溶解較(jiao)多(duo)的(de)(de)硫、磷(lin)等微量元素,使(shi)其在(zai)晶界上數量大大減少;同時由(you)于奧氏體晶界上的(de)(de)低熔(rong)點(dian)雜質(zhi)被鐵素體分散和(he)隔開,避免了低熔(rong)點(dian)雜質(zhi)呈連續網分布,從(cong)而阻礙熱裂紋(wen)(wen)的(de)(de)擴展和(he)延伸。常用以促(cu)成鐵素體的(de)(de)元素有(you)鉻、鉬、釩等。
b. 控制焊縫金屬中的鉻鎳比,對于18-8型不銹(xiu)鋼來說,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)縫金屬中嚴(yan)格(ge)限(xian)制硼、硫(liu)、磷(lin)、硒(xi)等有害元素的(de)(de)含量,以(yi)防止熱裂紋的(de)(de)產生。對(dui)于不允許存(cun)在鐵素體的(de)(de)純奧氏(shi)體焊(han)縫,可加入適當的(de)(de)錳,少(shao)許的(de)(de)碳、氮,同時減少(shao)硅的(de)(de)含量。
上述冶金(jin)因素主(zhu)要是通過焊(han)接(jie)材料(焊(han)條、焊(han)絲和焊(han)劑)的化學成分來調整。目前我國生產的18-8型(xing)不(bu)銹鋼焊(han)條的熔敷金(jin)屬,都能獲得奧氏體(ti)-鐵素體(ti)雙相組織。
2. 工藝措施
a. 采用適當的(de)(de)(de)焊接(jie)坡(po)口或焊接(jie)方法,使母材金(jin)屬在焊縫金(jin)屬中(zhong)所(suo)占的(de)(de)(de)分量減(jian)少(shao)(即(ji)小(xiao)熔合比)。與此同時,在焊接(jie)材料(liao)的(de)(de)(de)化(hua)學成分中(zhong)加入抗裂元素,且其(qi)有害雜質硫(liu)、磷(lin)含量比母材金(jin)屬中(zhong)的(de)(de)(de)少(shao),即(ji)其(qi)化(hua)學成分優于母材金(jin)屬,故(gu)應(ying)盡量減(jian)少(shao)母材金(jin)屬熔入焊接(jie)熔池的(de)(de)(de)量。
b. 盡量選(xuan)用低氫型焊條和無(wu)氧(yang)焊劑,以防止熱裂(lie)紋的產生(sheng)。
c. 焊(han)(han)接(jie)參數應選用小(xiao)(xiao)的(de)(de)熱(re)輸入(ru)(即(ji)小(xiao)(xiao)電流快速焊(han)(han))在多(duo)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)時(shi),要(yao)等前一層(ceng)(ceng)焊(han)(han)縫(feng)冷(leng)卻后(hou)再焊(han)(han)接(jie)下一層(ceng)(ceng)焊(han)(han)縫(feng),層(ceng)(ceng)間溫度不宜高,以避免(mian)焊(han)(han)縫(feng)過熱(re)。施(shi)焊(han)(han)過程中焊(han)(han)條不允許擺動(dong),采用窄焊(han)(han)縫(feng)的(de)(de)操作技術(shu)。
d. 選擇合(he)理(li)的(de)焊接(jie)(jie)結構(gou)、焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭形(xing)式和焊接(jie)(jie)順序,盡量減(jian)少焊接(jie)(jie)應力,可以減(jian)少熱裂(lie)紋的(de)產生。
e. 在(zai)焊接過程結束和中途斷弧前,收弧要(yao)慢且要(yao)設法填(tian)滿弧坑,以(yi)防止弧坑裂紋的(de)形(xing)成。
以(yi)上(shang)幾條工藝措施,對(dui)于防止液化(hua)裂紋和高(gao)溫低塑性裂紋都是(shi)有效的。焊(han)接(jie)有低塑性裂紋傾(qing)向的材料時,還應適當注意焊(han)縫金屬的高(gao)溫強度,但不宜過(guo)高(gao)。

