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. 嚴格限制焊縫中的硫、磷等雜質元素(su)。硫、磷與鐵、鎳可形成低熔點(dian)共晶:Fe-S的熔點(dian)為988℃,Ni-S的熔點(dian)為645℃,Fe-P的熔點(dian)為1050℃,Ni-P的熔點(dian)為880℃.在(zai)焊接(jie)熱裂紋(wen)方面,含Ni越(yue)高的鋼,對硫、磷越(yue)敏(min)感。
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(de)(de)錳、鉬的(de)(de)含(han)量(liang)。錳可以限制硫、磷的(de)(de)有害作(zuo)用,錳、鉬都是(shi)大原子半徑(jing)的(de)(de)元素,增(zeng)加晶格畸變,阻止亞晶界裂(lie)紋產生。焊(han)接材料中含(han)有一定量(liang)錳、鉬是(shi)防止焊(han)縫熱裂(lie)紋常且有效的(de)(de)措施。
4. 適當控制含硅量(liang)。在純奧氏(shi)體焊縫中,硅對抗熱裂(lie)性能是有(you)害的(de),但(dan)對抗某些(xie)介質的(de)腐蝕和高溫(wen)氧化是有(you)利的(de),因此硅含量(liang)的(de)控制要根據情況而定。
5. 適當提(ti)高氮的(de)(de)(de)含(han)量(liang)。氮的(de)(de)(de)作用與碳(tan)的(de)(de)(de)作用相當,主(zhu)要(yao)是形成(cheng)氮化物,獲(huo)得(de)兩相組織(zhi),也起(qi)到細(xi)化晶粒(li)的(de)(de)(de)作用。
6. 采用合適的焊接(jie)工藝(yi),盡(jin)可能減少熔(rong)池過(guo)熱(re),盡(jin)量(liang)防(fang)止晶粒長和接(jie)頭的應力集(ji)中。試驗(yan)表明,減小焊接(jie)電流可以減小焊縫熱(re)裂紋(wen)的趨勢。