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(han)縫中的(de)硫(liu)、磷(lin)等(deng)雜質(zhi)元素。硫(liu)、磷(lin)與鐵、鎳(nie)可形(xing)成低(di)熔點(dian)共(gong)晶:Fe-S的(de)熔點(dian)為(wei)(wei)988℃,Ni-S的(de)熔點(dian)為(wei)(wei)645℃,Fe-P的(de)熔點(dian)為(wei)(wei)1050℃,Ni-P的(de)熔點(dian)為(wei)(wei)880℃.在焊(han)接熱裂紋方(fang)面,含(han)Ni越高的(de)鋼,對硫(liu)、磷(lin)越敏感。
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. 提高(gao)焊(han)縫中的錳(meng)、鉬的含(han)量(liang)。錳(meng)可以(yi)限制硫、磷的有(you)害作用,錳(meng)、鉬都是(shi)大(da)原子半徑的元素,增加晶格畸變,阻止(zhi)亞晶界(jie)裂紋產生。焊(han)接材料中含(han)有(you)一定量(liang)錳(meng)、鉬是(shi)防(fang)止(zhi)焊(han)縫熱裂紋常且有(you)效的措(cuo)施。
4. 適當(dang)控制(zhi)含(han)硅(gui)(gui)量。在純奧氏體焊縫中(zhong),硅(gui)(gui)對抗熱裂性(xing)能(neng)是有害的(de),但對抗某些介(jie)質的(de)腐蝕(shi)和高溫氧(yang)化(hua)是有利的(de),因此硅(gui)(gui)含(han)量的(de)控制(zhi)要根(gen)據情況而定。
5. 適當提高(gao)氮(dan)的(de)含(han)量。氮(dan)的(de)作用與碳(tan)的(de)作用相(xiang)當,主(zhu)要是形成氮(dan)化物(wu),獲得兩相(xiang)組織,也起到細化晶粒的(de)作用。
6. 采用合適(shi)的焊(han)接(jie)工藝(yi),盡(jin)可能減少熔池過熱(re),盡(jin)量防止晶(jing)粒(li)長和接(jie)頭的應力集中(zhong)。試驗表明,減小(xiao)焊(han)接(jie)電流可以(yi)減小(xiao)焊(han)縫熱(re)裂(lie)紋(wen)的趨勢(shi)。

