浙江至德鋼業有限公司技術研究人員,根據多年的經驗,認為避免奧氏體不銹鋼焊接熱裂紋的措施主要有以下幾點:
1. 冶金措施
a. 焊縫金屬中增添一定(ding)數量的(de)鐵素(su)(su)體組(zu)織,使焊縫成(cheng)為奧氏體-鐵素(su)(su)體雙(shuang)相組(zu)織,能很有效地防止焊縫熱裂紋(wen)的(de)產生。這是由于鐵素(su)(su)體能夠溶解較多的(de)硫(liu)、磷等(deng)微量元素(su)(su),使其在晶界上(shang)數量大大減少(shao);同時由于奧氏體晶界上(shang)的(de)低熔(rong)點雜質被鐵素(su)(su)體分散和隔開,避免了低熔(rong)點雜質呈連續(xu)網分布,從而(er)阻礙熱裂紋(wen)的(de)擴展(zhan)和延伸(shen)。常用以促成(cheng)鐵素(su)(su)體的(de)元素(su)(su)有鉻、鉬、釩等(deng)。
b. 控制焊縫金屬中的鉻鎳比,對于18-8型不銹鋼來說,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(han)縫金屬中(zhong)嚴(yan)格限制硼、硫、磷(lin)、硒(xi)等有害元(yuan)素(su)的(de)(de)含(han)量,以防止(zhi)熱裂紋的(de)(de)產生。對于不允許存在(zai)鐵素(su)體的(de)(de)純奧氏(shi)體焊(han)縫,可(ke)加入適當的(de)(de)錳,少許的(de)(de)碳、氮(dan),同時(shi)減(jian)少硅的(de)(de)含(han)量。
上述(shu)冶金因(yin)素(su)主要(yao)是通過焊接材料(焊條(tiao)、焊絲(si)和焊劑)的(de)化學成分來調整。目(mu)前我國生產的(de)18-8型不(bu)銹鋼焊條(tiao)的(de)熔敷金屬,都能獲得奧氏體-鐵素(su)體雙(shuang)相組織。
2. 工藝措施(shi)
a. 采用適當的(de)焊(han)接坡(po)口或焊(han)接方法,使母材(cai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)在焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)中所(suo)占的(de)分(fen)量(liang)減(jian)少(即小熔合(he)比(bi))。與此同時,在焊(han)接材(cai)料的(de)化(hua)學(xue)成分(fen)中加入(ru)抗(kang)裂元素,且(qie)其有害(hai)雜(za)質(zhi)硫、磷含量(liang)比(bi)母材(cai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)中的(de)少,即其化(hua)學(xue)成分(fen)優于母材(cai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),故(gu)應盡量(liang)減(jian)少母材(cai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔入(ru)焊(han)接熔池的(de)量(liang)。
b. 盡量選用低氫(qing)型焊條(tiao)和(he)無氧焊劑,以(yi)防止熱裂紋(wen)的(de)產生。
c. 焊(han)接參數(shu)應選用(yong)小(xiao)的(de)熱(re)輸入(即小(xiao)電流快速(su)焊(han))在多層(ceng)焊(han)時,要等前(qian)一(yi)層(ceng)焊(han)縫(feng)冷(leng)卻后(hou)再焊(han)接下(xia)一(yi)層(ceng)焊(han)縫(feng),層(ceng)間溫度不(bu)宜高,以避免焊(han)縫(feng)過熱(re)。施焊(han)過程(cheng)中焊(han)條不(bu)允許擺動,采用(yong)窄焊(han)縫(feng)的(de)操作技術。
d. 選擇(ze)合(he)理的焊(han)接(jie)(jie)結構、焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)形(xing)式和(he)焊(han)接(jie)(jie)順序(xu),盡量(liang)減少焊(han)接(jie)(jie)應力(li),可(ke)以減少熱裂紋的產(chan)生。
e. 在焊接過程結束和中途斷弧(hu)(hu)前(qian),收(shou)弧(hu)(hu)要慢且要設法填滿弧(hu)(hu)坑,以(yi)防止弧(hu)(hu)坑裂紋的(de)形成。
以上幾條工藝措(cuo)施,對于防止液化(hua)裂紋和高溫低(di)塑(su)性裂紋都是有(you)效的。焊(han)接有(you)低(di)塑(su)性裂紋傾向(xiang)的材料時,還應適當注(zhu)意焊(han)縫金(jin)屬的高溫強度,但不(bu)宜過高。