奧氏體不(bu)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(ao)氏體(ti)鋼具有(you)較大的熱(re)裂(lie)紋敏感性，主要取決于(yu)鋼的化(hua)學(xue)成分(fen)、組織(zhi)與性能(neng)的特(te)點。
奧氏體不(bu)銹鋼中合金元素較多，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(bu)銹(xiu)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(shi)體不(bu)銹鋼(gang)的物(wu)理(li)性能(neng)看，它具(ju)有熱導率小、線(xian)膨脹系數(shu)大的特點，因而在(zai)焊接不(bu)均勻加熱的情況下，極(ji)易形成較大的拉(la)應力，促進(jin)了(le)焊接熱裂紋的產生。
由以上分析(xi)可知，與結構鋼(gang)相比，奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)的焊(han)接熱裂紋傾向較大(da)，尤其(qi)是高鎳(nie)奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)。
防止奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼焊接熱裂(lie)紋的主要(yao)措(cuo)施如下：
①. 嚴(yan)(yan)格(ge)控(kong)制(zhi)有害雜質硫、磷的含(han)量(liang)，鋼中含(han)鎳量(liang)越(yue)高，越(yue)應該嚴(yan)(yan)格(ge)控(kong)制(zhi)。
②. 調整焊縫金屬的(de)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(jin)屬合(he)金(jin)成(cheng)分
當在(zai)(zai)焊縫中(zhong)不允許有雙相組織(zhi)時，如表6-3中(zhong)“不希望有δ-鐵素體的理由”所(suo)列出的各項(xiang)，就必須(xu)對焊縫金(jin)屬進行合理的合金(jin)化。如在(zai)(zai)單相穩定奧(ao)氏體鋼中(zhong)適當增加(jia)Mn、C、N的含量可(ke)以(yi)提高(gao)焊縫的抗裂(lie)性(xing)能。此(ci)外，加(jia)入少量的鈰(shi)、鋯、鉭等(deng)微量元素，可(ke)以(yi)細(xi)化焊縫組織(zhi)、凈化晶界，也可(ke)減少焊縫的熱裂(lie)紋敏感性(xing)。
④. 工(gong)藝(yi)措施(shi)
在焊(han)接奧(ao)氏(shi)體不銹鋼時，應盡量減小(xiao)(xiao)熔池過(guo)熱，以防止形成粗大的柱狀(zhuang)晶(jing)。奧(ao)氏(shi)體不銹鋼焊(han)接宜(yi)采用小(xiao)(xiao)線能(neng)量及小(xiao)(xiao)截(jie)面(mian)的焊(han)道(dao)。
至于液化(hua)(hua)裂紋，它主要(yao)出現于25-20型的(de)(de)(de)奧氏體不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)焊接接頭中。為了(le)防止產生(sheng)液化(hua)(hua)裂紋，除了(le)嚴(yan)格(ge)限制母(mu)(mu)材中的(de)(de)(de)雜質含量以(yi)(yi)及(ji)控制母(mu)(mu)材的(de)(de)(de)晶粒度以(yi)(yi)外，在工藝上應采用高能量密度的(de)(de)(de)焊接方法(fa)、小(xiao)線(xian)能量和(he)提高接頭的(de)(de)(de)冷卻速度等(deng)措(cuo)施(shi)，以(yi)(yi)減小(xiao)母(mu)(mu)材的(de)(de)(de)過(guo)熱和(he)避免(mian)近縫區晶粒的(de)(de)(de)粗化(hua)(hua)。
