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(bu)銹鋼(gang)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(de)硫、磷等雜質元素。硫、磷與鐵、鎳可形成低熔(rong)(rong)點(dian)(dian)共晶:Fe-S的(de)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)為(wei)988℃,Ni-S的(de)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)為(wei)645℃,Fe-P的(de)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)為(wei)1050℃,Ni-P的(de)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)為(wei)880℃.在焊接(jie)熱裂紋(wen)方面,含Ni越高的(de)鋼,對硫、磷越敏感(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(ti)高焊(han)縫中的錳(meng)(meng)、鉬的含(han)量(liang)。錳(meng)(meng)可以限(xian)制硫(liu)、磷的有害作用,錳(meng)(meng)、鉬都是(shi)大(da)原(yuan)子半徑的元素,增加晶格畸(ji)變,阻止亞晶界裂紋(wen)產生。焊(han)接材(cai)料中含(han)有一(yi)定量(liang)錳(meng)(meng)、鉬是(shi)防(fang)止焊(han)縫熱裂紋(wen)常且有效的措(cuo)施(shi)。
4. 適當控(kong)制含硅(gui)量(liang)。在純奧(ao)氏體焊縫中,硅(gui)對抗熱裂(lie)性能(neng)是有(you)害的(de),但對抗某(mou)些介(jie)質(zhi)的(de)腐(fu)蝕和高(gao)溫(wen)氧化是有(you)利的(de),因(yin)此硅(gui)含量(liang)的(de)控(kong)制要根據情況而(er)定(ding)。
5. 適當提高氮(dan)的含量。氮(dan)的作用(yong)與碳的作用(yong)相(xiang)當,主要是形成(cheng)氮(dan)化物(wu),獲得兩相(xiang)組織(zhi),也(ye)起到細化晶(jing)粒的作用(yong)。
6. 采(cai)用合適的焊(han)接工(gong)藝,盡(jin)可能減(jian)少(shao)熔池過熱,盡(jin)量防止(zhi)晶粒長(chang)和接頭(tou)的應(ying)力集中。試(shi)驗表明,減(jian)小焊(han)接電(dian)流可以減(jian)小焊(han)縫(feng)熱裂紋的趨勢。