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(cuo)施
a. 焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)中增添一(yi)定數量的鐵(tie)素(su)(su)(su)體組(zu)織,使(shi)焊(han)縫(feng)成為奧氏體-鐵(tie)素(su)(su)(su)體雙相(xiang)組(zu)織,能很(hen)有效地防止焊(han)縫(feng)熱(re)裂紋的產生。這(zhe)是由于(yu)鐵(tie)素(su)(su)(su)體能夠溶解較多的硫、磷等微量元素(su)(su)(su),使(shi)其(qi)在晶界(jie)上數量大大減少;同(tong)時由于(yu)奧氏體晶界(jie)上的低熔點雜質被鐵(tie)素(su)(su)(su)體分散和隔開,避(bi)免(mian)了低熔點雜質呈連續網分布,從而阻(zu)礙(ai)熱(re)裂紋的擴(kuo)展和延伸。常用以促成鐵(tie)素(su)(su)(su)體的元素(su)(su)(su)有鉻、鉬、釩(fan)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(zai)焊(han)縫(feng)金屬中(zhong)嚴格(ge)限制硼、硫、磷、硒等有(you)害元素的(de)(de)含量(liang),以(yi)防(fang)止熱(re)裂紋的(de)(de)產生。對于不允許(xu)存在(zai)鐵素體(ti)的(de)(de)純奧氏體(ti)焊(han)縫(feng),可(ke)加入適當的(de)(de)錳,少(shao)(shao)許(xu)的(de)(de)碳、氮,同時減少(shao)(shao)硅的(de)(de)含量(liang)。
上(shang)述冶金因素主要是通過焊(han)(han)(han)(han)接材料(焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)、焊(han)(han)(han)(han)絲(si)和焊(han)(han)(han)(han)劑)的(de)化(hua)學成分(fen)來調(diao)整。目前我國生產的(de)18-8型不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)的(de)熔敷金屬,都能獲(huo)得奧(ao)氏(shi)體(ti)-鐵素體(ti)雙(shuang)相組織。
2. 工(gong)藝措施
a. 采用(yong)適當的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)坡口(kou)或(huo)焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法,使母材金(jin)屬(shu)在焊(han)縫金(jin)屬(shu)中所占的(de)(de)分量(liang)減(jian)少(即小(xiao)熔合比)。與此同時,在焊(han)接(jie)(jie)材料的(de)(de)化(hua)學成(cheng)分中加入抗裂元素,且(qie)其有(you)害(hai)雜質硫(liu)、磷含(han)量(liang)比母材金(jin)屬(shu)中的(de)(de)少,即其化(hua)學成(cheng)分優于母材金(jin)屬(shu),故應盡(jin)量(liang)減(jian)少母材金(jin)屬(shu)熔入焊(han)接(jie)(jie)熔池的(de)(de)量(liang)。
b. 盡量選(xuan)用低(di)氫型焊條和無氧焊劑,以防止熱裂紋的產生。
c. 焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)參數應選用(yong)小(xiao)的熱輸入(即(ji)小(xiao)電流快速焊(han)(han)(han)(han))在多層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)時,要等前一(yi)層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)冷(leng)卻后(hou)再焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)下一(yi)層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng),層(ceng)間(jian)溫度不宜高,以避(bi)免焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)過熱。施焊(han)(han)(han)(han)過程中(zhong)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)不允(yun)許擺動,采用(yong)窄焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的操(cao)作技術。
d. 選擇(ze)合理的(de)焊(han)接結構、焊(han)接接頭形(xing)式和焊(han)接順序,盡(jin)量(liang)減(jian)少焊(han)接應力,可以減(jian)少熱裂(lie)紋的(de)產(chan)生。
e. 在(zai)焊接(jie)過(guo)程結(jie)束(shu)和(he)中途斷弧(hu)前,收弧(hu)要慢且要設法填滿(man)弧(hu)坑,以防止弧(hu)坑裂紋的形(xing)成。
以上幾條工藝措(cuo)施,對(dui)于防止液化裂紋和高溫低(di)塑(su)性(xing)裂紋都(dou)是有(you)(you)效的(de)(de)。焊(han)接(jie)有(you)(you)低(di)塑(su)性(xing)裂紋傾向的(de)(de)材料時(shi),還應適當注(zhu)意焊(han)縫金屬(shu)的(de)(de)高溫強度,但不宜過高。