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(shi)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)金屬中增添(tian)一定數量(liang)的鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi),使焊(han)縫(feng)成(cheng)為奧(ao)氏體(ti)(ti)-鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)雙相組(zu)織(zhi),能很有(you)效(xiao)地防(fang)止焊(han)縫(feng)熱裂紋(wen)的產(chan)生。這是由于鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)能夠(gou)溶解較多的硫、磷等微量(liang)元素(su)(su),使其在(zai)晶界(jie)上(shang)數量(liang)大(da)大(da)減(jian)少;同時由于奧(ao)氏體(ti)(ti)晶界(jie)上(shang)的低(di)熔點(dian)雜(za)質(zhi)被鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)分散和隔開,避免了低(di)熔點(dian)雜(za)質(zhi)呈連(lian)續網(wang)分布,從而(er)阻礙熱裂紋(wen)的擴展和延伸(shen)。常用以促(cu)成(cheng)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)的元素(su)(su)有(you)鉻、鉬、釩等。
b. 控制焊縫金屬中的鉻鎳比,對于18-8型不銹鋼(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)焊縫金屬(shu)中嚴格限制硼、硫、磷、硒等有(you)害元素的(de)(de)含量,以(yi)防止熱裂紋的(de)(de)產生。對于不(bu)允許存(cun)在(zai)鐵(tie)素體(ti)的(de)(de)純奧氏體(ti)焊縫,可加入適(shi)當(dang)的(de)(de)錳,少(shao)許的(de)(de)碳、氮,同時(shi)減(jian)少(shao)硅的(de)(de)含量。
上述(shu)冶(ye)金因素(su)主(zhu)要是通過焊接材料(焊條(tiao)、焊絲和焊劑)的(de)(de)化學成分(fen)來(lai)調整。目前我國生(sheng)產的(de)(de)18-8型不銹鋼焊條(tiao)的(de)(de)熔(rong)敷金屬,都能獲得奧氏體(ti)-鐵素(su)體(ti)雙相組(zu)織(zhi)。
2. 工藝(yi)措(cuo)施(shi)
a. 采用適當的(de)焊(han)(han)接(jie)坡口或(huo)焊(han)(han)接(jie)方法,使母(mu)(mu)材(cai)金(jin)屬在焊(han)(han)縫金(jin)屬中所(suo)占(zhan)的(de)分量(liang)減(jian)少(即小(xiao)熔合(he)比(bi))。與(yu)此同時,在焊(han)(han)接(jie)材(cai)料的(de)化學成分中加入抗(kang)裂(lie)元素(su),且其(qi)(qi)有害雜質硫、磷含量(liang)比(bi)母(mu)(mu)材(cai)金(jin)屬中的(de)少,即其(qi)(qi)化學成分優于母(mu)(mu)材(cai)金(jin)屬,故(gu)應盡量(liang)減(jian)少母(mu)(mu)材(cai)金(jin)屬熔入焊(han)(han)接(jie)熔池的(de)量(liang)。
b. 盡量選用(yong)低氫(qing)型焊條(tiao)和無(wu)氧(yang)焊劑,以(yi)防止熱裂紋的(de)產生。
c. 焊(han)(han)接參(can)數應選用(yong)小的熱(re)輸入(即小電流(liu)快速焊(han)(han))在多層焊(han)(han)時,要等前一層焊(han)(han)縫(feng)冷卻后(hou)再焊(han)(han)接下一層焊(han)(han)縫(feng),層間溫(wen)度不宜高(gao),以避免焊(han)(han)縫(feng)過熱(re)。施(shi)焊(han)(han)過程中焊(han)(han)條不允許擺動,采用(yong)窄焊(han)(han)縫(feng)的操作技(ji)術(shu)。
d. 選擇合(he)理的(de)焊(han)接(jie)(jie)結構、焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭形式和(he)焊(han)接(jie)(jie)順序,盡量減(jian)少焊(han)接(jie)(jie)應力,可(ke)以減(jian)少熱裂紋(wen)的(de)產(chan)生。
e. 在焊接過(guo)程(cheng)結束和中(zhong)途斷(duan)弧(hu)(hu)前(qian),收弧(hu)(hu)要慢且要設法(fa)填滿弧(hu)(hu)坑,以防止弧(hu)(hu)坑裂紋的形成(cheng)。
以上幾條工藝措施,對于防止液化裂(lie)紋和高(gao)溫低(di)塑性裂(lie)紋都是有效的(de)。焊(han)(han)接有低(di)塑性裂(lie)紋傾(qing)向的(de)材料時,還應(ying)適(shi)當注(zhu)意焊(han)(han)縫金(jin)屬的(de)高(gao)溫強(qiang)度,但(dan)不宜過(guo)高(gao)。

