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(xiu)鋼(gang)焊接熱裂紋的措施主要有以下幾點:
1. 冶金措施
a. 焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)中增添一定數量(liang)(liang)的鐵(tie)素(su)體組(zu)織,使焊(han)(han)縫成(cheng)為奧氏體-鐵(tie)素(su)體雙(shuang)相(xiang)組(zu)織,能很(hen)有效地防止焊(han)(han)縫熱(re)裂(lie)紋的產生(sheng)。這是由于鐵(tie)素(su)體能夠溶解較多的硫、磷(lin)等(deng)微量(liang)(liang)元(yuan)素(su),使其在晶(jing)界(jie)上數量(liang)(liang)大(da)大(da)減(jian)少;同(tong)時由于奧氏體晶(jing)界(jie)上的低熔點雜(za)質被鐵(tie)素(su)體分散和(he)隔開(kai),避免了(le)低熔點雜(za)質呈(cheng)連(lian)續網(wang)分布(bu),從而(er)阻(zu)礙熱(re)裂(lie)紋的擴(kuo)展和(he)延(yan)伸。常用(yong)以促成(cheng)鐵(tie)素(su)體的元(yuan)素(su)有鉻、鉬、釩(fan)等(deng)。
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. 在焊縫金屬中嚴格(ge)限制(zhi)硼、硫、磷、硒(xi)等有害元素的(de)(de)含量,以防止熱裂(lie)紋的(de)(de)產生。對于不允許(xu)存在鐵(tie)素體的(de)(de)純奧氏體焊縫,可(ke)加(jia)入適當的(de)(de)錳(meng),少許(xu)的(de)(de)碳(tan)、氮,同時減(jian)少硅的(de)(de)含量。
上述冶金(jin)因素主要是通(tong)過(guo)焊接材料(焊條、焊絲(si)和焊劑)的(de)化(hua)學(xue)成分(fen)來(lai)調整。目前我國生產的(de)18-8型不銹鋼焊條的(de)熔敷(fu)金(jin)屬,都能獲得奧氏體(ti)-鐵素體(ti)雙相組織。
2. 工(gong)藝措(cuo)施
a. 采(cai)用(yong)適當的(de)焊接(jie)坡口或(huo)焊接(jie)方法,使(shi)母(mu)材(cai)(cai)金屬在(zai)(zai)焊縫金屬中所占(zhan)的(de)分量(liang)(liang)減少(shao)(shao)(即小熔(rong)合比)。與此同時,在(zai)(zai)焊接(jie)材(cai)(cai)料的(de)化(hua)學成(cheng)分中加(jia)入抗裂元素,且其有害(hai)雜質硫、磷含量(liang)(liang)比母(mu)材(cai)(cai)金屬中的(de)少(shao)(shao),即其化(hua)學成(cheng)分優于母(mu)材(cai)(cai)金屬,故(gu)應盡量(liang)(liang)減少(shao)(shao)母(mu)材(cai)(cai)金屬熔(rong)入焊接(jie)熔(rong)池的(de)量(liang)(liang)。
b. 盡量選用低氫型焊(han)條和無氧(yang)焊(han)劑(ji),以防止熱裂紋的產生。
c. 焊接(jie)參(can)數應(ying)選用小的(de)熱輸入(即小電流快(kuai)速焊)在多層(ceng)焊時,要等前一層(ceng)焊縫(feng)冷卻后(hou)再焊接(jie)下一層(ceng)焊縫(feng),層(ceng)間溫度不宜高,以避免焊縫(feng)過(guo)(guo)熱。施焊過(guo)(guo)程中焊條不允許擺動(dong),采用窄(zhai)焊縫(feng)的(de)操作(zuo)技術。
d. 選擇合理的焊接(jie)(jie)結構、焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)形(xing)式和(he)焊接(jie)(jie)順序,盡量(liang)減少焊接(jie)(jie)應力(li),可以減少熱(re)裂紋的產生。
e. 在(zai)焊接過(guo)程結(jie)束和中途(tu)斷弧(hu)(hu)前,收弧(hu)(hu)要慢且(qie)要設法(fa)填(tian)滿弧(hu)(hu)坑,以防止弧(hu)(hu)坑裂紋的形成。
以上幾條工(gong)藝措(cuo)施,對于防止液化裂紋和(he)高溫低塑(su)(su)性裂紋都(dou)是有效(xiao)的(de)(de)。焊(han)接有低塑(su)(su)性裂紋傾向(xiang)的(de)(de)材(cai)料(liao)時,還應適當注意焊(han)縫金屬的(de)(de)高溫強(qiang)度,但(dan)不宜(yi)過高。

