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. 嚴格限制(zhi)焊(han)(han)縫中的硫(liu)、磷(lin)等雜質(zhi)元素(su)。硫(liu)、磷(lin)與鐵、鎳可形成低熔(rong)點(dian)共晶:Fe-S的熔(rong)點(dian)為(wei)988℃,Ni-S的熔(rong)點(dian)為(wei)645℃,Fe-P的熔(rong)點(dian)為(wei)1050℃,Ni-P的熔(rong)點(dian)為(wei)880℃.在焊(han)(han)接熱裂紋方(fang)面,含Ni越高的鋼,對硫(liu)、磷(lin)越敏感(gan)。
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. 提高焊縫(feng)中(zhong)的(de)(de)錳(meng)、鉬(mu)(mu)的(de)(de)含(han)量。錳(meng)可(ke)以限制硫、磷的(de)(de)有害(hai)作用,錳(meng)、鉬(mu)(mu)都是大原子半徑的(de)(de)元素,增加晶格畸變(bian),阻止(zhi)亞晶界裂紋(wen)產生。焊接材料中(zhong)含(han)有一定(ding)量錳(meng)、鉬(mu)(mu)是防止(zhi)焊縫(feng)熱裂紋(wen)常且有效的(de)(de)措施。
4. 適當控制含硅量(liang)(liang)。在純奧氏體焊縫中,硅對抗熱(re)裂(lie)性能是有害的(de),但對抗某些介質(zhi)的(de)腐蝕和高溫氧化是有利(li)的(de),因此硅含量(liang)(liang)的(de)控制要根據(ju)情況(kuang)而定。
5. 適當(dang)提(ti)高(gao)氮(dan)的含量。氮(dan)的作用(yong)與碳的作用(yong)相當(dang),主要是形成氮(dan)化物,獲得兩相組(zu)織,也起到(dao)細化晶粒的作用(yong)。
6. 采用合適的焊(han)接工藝,盡可能減少熔池過熱,盡量防止晶粒長和接頭的應力集中。試驗(yan)表明,減小(xiao)焊(han)接電流可以(yi)減小(xiao)焊(han)縫熱裂紋的趨勢。

