單相奧氏體不銹鋼如0Cr25Ni20焊接時的熱裂傾向比1Cr18Ni9Ti不銹鋼要大得多,特別是在根部打底焊道以及弧坑處最易產生熱裂紋。但是這類鋼不能依靠加入少量鐵素體來提高抗裂性。因為要在焊縫中形成鐵素體,勢必加入大量鐵素體形成元素,這就使焊縫的成分和性能與母材相差太大,以致不能滿足接頭的使用要求。此外,更多的鐵素體還會使接頭脆化。
焊接單相奧氏體鋼時防止產生熱裂紋的主要措施是:
(1)適當提高含碳量,使焊縫中形成一定數量的碳化物,與奧氏體組織成雙相組織。通常認為,碳是引起熱裂紋的主要元素,特別是在18-8型鋼焊縫中,當碳的質量分數從0.06%~0.08%增加到0.12%~0.14%時,熱裂傾向顯著增加;如果繼續增高0.18%~0.20%時,熱裂傾向就更大。因此對于18-8型不銹鋼,總是力求降低焊縫中的含碳量,以保證足夠的抗裂性能。但是在單相奧氏體不銹鋼中,由于含碳量比較高,已經高到足以引起熱裂紋的程度,要限制它的含量已不可能。這時如果再提高碳的含量,使焊縫中保持適量的碳化物共晶,由于這種共晶物的熔點低、流動性好,在熔池結晶過程中呈彌散分布,可以細化奧氏體晶粒,并在熔池金屬發生收縮和晶間薄層被拉斷的瞬間及時填充到晶間的空隙中去,使裂紋不致產生。
(2)在焊縫中加入適量的Mn、Mo金屬元素,可提高抗熱裂性,對于25-20型、15-36型等單相奧氏體不銹鋼種,可加入質量分數為6%~7%的Mn或2%~5%的Mo。又例如,0Cr25Ni20Mo2型的焊條A412,就有質量分數為2%~3%Mo。
(3)嚴格控制焊縫金屬中S、P等有害雜質的含量。例如,焊接25-20型鑄鋼件時,如果用和母材成分相同的焊條或焊絲,只要焊縫中磷的質量分數不超過0.015%,不再采取其它措施,就能有效地防止裂紋。
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