奧氏體(ti)不銹鋼焊接時，焊縫及熱影響區均可能出現熱裂紋。最常見的是焊縫結晶裂紋，有時在熱影響區或多層焊層間金屬也可出現液化裂紋。奧氏體(ti)鋼具有較大(da)的(de)(de)熱裂紋敏感性，主要取決于鋼的(de)(de)化學成(cheng)分(fen)、組織(zhi)與(yu)性能(neng)的(de)(de)特點(dian)。
奧氏體不銹鋼(gang)中合金元素較多，尤其是含有一定數量的鎳，它不僅提高了奧氏體的穩定性，而且還易和硫、磷等雜質形成低熔點化合物或共晶，如Ni-S共晶熔點為645℃、Ni-P共晶熔點為880℃,比Fe-S、Fe-P共晶熔點更低，危害性也更大。其他一些元素如硼、硅等的偏析，也將促使產生熱裂紋。
奧氏體不銹鋼(gang)焊縫易形成方向性強的粗大柱狀晶組織，有利于有害雜質和元素的偏析，從而促使形成連續的晶間液膜，提高了熱裂紋的敏感性。
從奧氏體(ti)不銹鋼的物理(li)性能看(kan)，它(ta)具有熱導率小、線膨脹系數大的特(te)點，因而(er)在焊(han)接(jie)不均勻加(jia)熱的情況下，極易(yi)形成(cheng)較大的拉應力，促進(jin)了焊(han)接(jie)熱裂紋的產(chan)生。
由(you)以上分析可(ke)知，與結構鋼相比，奧氏體不銹鋼的焊接熱裂紋傾向較大，尤其(qi)是高鎳奧氏體不銹鋼。
防(fang)止奧氏體不銹鋼焊接熱裂紋的主要措施如下：
①. 嚴格(ge)控(kong)制有害(hai)雜質硫、磷的(de)含(han)量(liang)，鋼中含(han)鎳量(liang)越高，越應該(gai)嚴格(ge)控(kong)制。
②. 調整焊(han)縫金屬的組(zu)織
奧氏體不銹鋼焊縫可以是單相的奧氏體組織，也可以是奧氏體為主的雙相組織。大量實踐證明，單相奧氏體組織的焊縫，對熱裂紋的敏感性較大，而雙相組織的焊縫，則具有良好的抗裂性能，如表6-2中所列出的奧氏體焊縫中鐵素體的影響。焊接18-8型不銹鋼時，如果形成Y+5%δ的雙相組織，不僅可以提高抗晶間腐蝕能力，而且又減小了熱裂敏感性。焊縫中的δ相，可以細化晶粒，消除單相奧氏體的方向性，減少有害雜質在晶界的偏析，而且δ相能溶解較多的硫、磷，并能降低界面能，阻止晶間液膜的形成，從而有利于提高焊縫的抗熱裂紋能力。
表6-2 奧氏體焊縫中δ-鐵素體的影響
③. 調整焊縫金屬合金成分(fen)
當在(zai)焊(han)縫(feng)(feng)中不允許有(you)(you)雙相組織(zhi)時，如表(biao)6-3中“不希(xi)望(wang)有(you)(you)δ-鐵素體(ti)的(de)(de)(de)理由”所列出的(de)(de)(de)各項，就(jiu)必須對(dui)焊(han)縫(feng)(feng)金屬進行合理的(de)(de)(de)合金化(hua)。如在(zai)單相穩定奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)中適(shi)當增(zeng)加Mn、C、N的(de)(de)(de)含量(liang)可以(yi)提高(gao)焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)抗裂性(xing)能。此外，加入少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)鈰、鋯、鉭等(deng)微量(liang)元素，可以(yi)細化(hua)焊(han)縫(feng)(feng)組織(zhi)、凈化(hua)晶界(jie)，也可減少(shao)焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)熱裂紋敏感性(xing)。
④. 工藝(yi)措施
在(zai)焊接(jie)奧(ao)氏(shi)(shi)體不銹鋼時(shi)，應(ying)盡(jin)量減小(xiao)熔池(chi)過熱，以防止形成(cheng)粗大的(de)柱狀晶。奧(ao)氏(shi)(shi)體不銹鋼焊接(jie)宜(yi)采用小(xiao)線(xian)能(neng)量及小(xiao)截面的(de)焊道。
至于液(ye)化裂紋，它(ta)主要出現于25-20型的(de)(de)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼的(de)(de)焊接(jie)接(jie)頭中。為了防(fang)止產生液(ye)化裂紋，除了嚴(yan)格(ge)限制(zhi)母材(cai)(cai)中的(de)(de)雜(za)質含量(liang)(liang)以(yi)及控(kong)制(zhi)母材(cai)(cai)的(de)(de)晶粒度(du)(du)以(yi)外(wai)，在工藝(yi)上應采用高(gao)能(neng)量(liang)(liang)密度(du)(du)的(de)(de)焊接(jie)方(fang)法、小線(xian)能(neng)量(liang)(liang)和提高(gao)接(jie)頭的(de)(de)冷卻速度(du)(du)等(deng)措施，以(yi)減小母材(cai)(cai)的(de)(de)過熱和避(bi)免近縫(feng)區晶粒的(de)(de)粗化。
