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(xiu)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. 嚴格限制焊縫中的硫、磷(lin)等雜質(zhi)元素。硫、磷(lin)與(yu)鐵、鎳(nie)可形成低熔(rong)點(dian)(dian)共晶:Fe-S的熔(rong)點(dian)(dian)為(wei)(wei)988℃,Ni-S的熔(rong)點(dian)(dian)為(wei)(wei)645℃,Fe-P的熔(rong)點(dian)(dian)為(wei)(wei)1050℃,Ni-P的熔(rong)點(dian)(dian)為(wei)(wei)880℃.在(zai)焊接(jie)熱(re)裂紋(wen)方面,含Ni越高(gao)的鋼,對硫、磷(lin)越敏(min)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(meng)、鉬(mu)的(de)含量。錳(meng)可以限制硫、磷的(de)有(you)害作用,錳(meng)、鉬(mu)都是大原子半徑的(de)元素,增加(jia)晶格畸變,阻止亞晶界裂(lie)(lie)紋(wen)產生(sheng)。焊(han)接材料中含有(you)一定量錳(meng)、鉬(mu)是防止焊(han)縫熱裂(lie)(lie)紋(wen)常且有(you)效的(de)措施。
4. 適當(dang)控制含硅(gui)(gui)量。在純(chun)奧氏體焊(han)縫(feng)中,硅(gui)(gui)對(dui)抗熱裂(lie)性能是(shi)有害的(de)(de),但對(dui)抗某些介質的(de)(de)腐蝕和高(gao)溫氧化是(shi)有利的(de)(de),因(yin)此硅(gui)(gui)含量的(de)(de)控制要根據情(qing)況而定(ding)。
5. 適(shi)當提(ti)高氮的含量。氮的作用與(yu)碳的作用相(xiang)當,主要是形成(cheng)氮化(hua)物,獲得兩相(xiang)組織,也(ye)起到(dao)細化(hua)晶粒的作用。
6. 采(cai)用(yong)合(he)適的焊(han)(han)接工藝,盡(jin)可能減(jian)少熔池過(guo)熱,盡(jin)量防(fang)止晶粒長和接頭的應力(li)集中。試驗表(biao)明,減(jian)小焊(han)(han)接電流可以(yi)減(jian)小焊(han)(han)縫熱裂(lie)紋的趨(qu)勢(shi)。