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數量的鐵素體組織,使焊縫成為奧氏體-鐵素體雙相組織,能很有效地防止焊縫熱裂紋的產生。這是由于鐵素體能夠溶解較多的硫、磷等微量元素,使其在晶界上數量大大減少;同時由于奧氏體晶界上的低熔點雜質被鐵素體分散和隔開,避免了低熔點雜質呈連續網分布,從而阻礙熱裂紋的擴展和延伸。常用以促成鐵素體的元素有鉻、鉬、釩等。


   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. 在焊縫金屬中嚴格限制硼、硫、磷、硒等有害元素的含量,以防止熱裂紋的產生。對于不允許存在鐵素體的純奧氏體焊縫,可加入適當的錳,少許的碳、氮,同時減少硅的含量。


 上述冶金因素主要是通過焊接材料(焊條、焊絲和焊劑)的化學成分來調整。目前我國生產的18-8型不銹鋼焊條的熔敷金屬,都能獲得奧氏體-鐵素體雙相組織。


2. 工藝措施


   a. 采用適當的焊接坡口或焊接方法,使母材金屬在焊縫金屬中所占的分量減少(即小熔合比)。與此同時,在焊接材料的化學成分中加入抗裂元素,且其有害雜質硫、磷含量比母材金屬中的少,即其化學成分優于母材金屬,故應盡量減少母材金屬熔入焊接熔池的量。


   b. 盡量選用低氫型焊條和無氧焊劑,以防止熱裂紋的產生。


   c. 焊接參數應選用小的熱輸入(即小電流快速焊)在多層焊時,要等前一層焊縫冷卻后再焊接下一層焊縫,層間溫度不宜高,以避免焊縫過熱。施焊過程中焊條不允許擺動,采用窄焊縫的操作技術。


   d. 選擇合理的焊接結構、焊接接頭形式和焊接順序,盡量減少焊接應力,可以減少熱裂紋的產生。


   e. 在焊接過程結束和中途斷弧前,收弧要慢且要設法填滿弧坑,以防止弧坑裂紋的形成。


以上幾條工藝措施,對于防止液化裂紋和高溫低塑性裂紋都是有效的。焊接有低塑性裂紋傾向的材料時,還應適當注意焊縫金屬的高溫強度,但不宜過高。