純奧氏體不銹鋼焊接時,一般要求焊縫組織是純奧氏體,如耐熱用鋼310S不銹鋼和尿素級用鋼0025-22Mo2N 鋼的焊接,都要求焊縫組織為純奧氏體。由于純奧氏體焊縫中沒有鐵素體組織,不能形成Y+α兩相組織,因此焊縫的抗熱裂性能相對較差。如何提高抗熱裂性能,一般有以下幾種措施。
1. 嚴格(ge)限制(zhi)焊(han)縫中(zhong)的(de)硫(liu)、磷等雜質(zhi)元素(su)。硫(liu)、磷與鐵(tie)、鎳可形成(cheng)低(di)熔點(dian)(dian)共(gong)晶:Fe-S的(de)熔點(dian)(dian)為(wei)988℃,Ni-S的(de)熔點(dian)(dian)為(wei)645℃,Fe-P的(de)熔點(dian)(dian)為(wei)1050℃,Ni-P的(de)熔點(dian)(dian)為(wei)880℃.在焊(han)接熱裂紋方面,含Ni越高的(de)鋼(gang),對硫(liu)、磷越敏感。
2. 耐高溫用焊縫組織中形成奧氏體十一次碳化物(Y+C1)組織,對提高焊縫抗熱裂性能有效而又不會損害其高溫性能。為了獲得Y+C1兩相組織,可適當提高焊縫的碳含量,使之在一次結晶過程中就可形成穩定的碳化物,一次碳化物也可如同鐵素體相一樣,起到細化晶粒的作用,而減少有害雜質的偏析與聚集。
3. 提高焊(han)縫中的(de)錳、鉬的(de)含(han)量。錳可(ke)以限制硫、磷的(de)有害作(zuo)用,錳、鉬都是大原子半徑的(de)元素,增加(jia)晶格畸變(bian),阻(zu)止亞晶界裂紋產(chan)生。焊(han)接材料中含(han)有一定量錳、鉬是防(fang)止焊(han)縫熱裂紋常且有效的(de)措施。
4. 適當(dang)控制含硅(gui)量。在純奧氏體(ti)焊縫中,硅(gui)對抗熱(re)裂性能是(shi)有害的(de),但對抗某些介質(zhi)的(de)腐蝕和高溫氧化是(shi)有利的(de),因此硅(gui)含量的(de)控制要(yao)根據情況而定。
5. 適當(dang)(dang)提(ti)高氮(dan)的含量(liang)。氮(dan)的作(zuo)用(yong)與碳的作(zuo)用(yong)相(xiang)當(dang)(dang),主(zhu)要是形成(cheng)氮(dan)化(hua)物,獲得兩相(xiang)組織,也起到細化(hua)晶(jing)粒(li)的作(zuo)用(yong)。
6. 采用合適的焊接(jie)工藝,盡可能(neng)減少熔池過(guo)熱,盡量防(fang)止晶(jing)粒長和接(jie)頭的應力(li)集中。試驗表明,減小焊接(jie)電流可以(yi)減小焊縫熱裂紋的趨勢(shi)。