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不銹鋼焊接開(kāi)裂的原因與分析
作者：小編 時(shí)間：2024/8/10 10:09:47
304不銹鋼是奧氏體不銹鋼是0Gr18Ni9的材質(zhì)，產(chǎn)生熱裂紋的可能性比較大，奧氏體不銹鋼有一個(gè)特點(diǎn)：他在900多度以上時(shí)是奧氏體，900多度以下至600多度時(shí)是馬氏體，溫度繼續(xù)下降，就又轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。焊接時(shí)接口開(kāi)裂就是在馬氏體階段開(kāi)裂的。解決的方法：減小一下焊接時(shí)的熱輸入量，加大焊后水冷卻的工藝，使其在馬氏體階段的時(shí)間縮短，避免焊件在敏感的溫度區(qū)間停留，接口就不會(huì)裂了。
不銹鋼的焊接
奧氏體不銹鋼的焊接不銹鋼是不銹鋼和耐酸鋼的總稱(chēng)，鋼中所加合金元素在10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以上，屬于高合金鋼。它包括奧氏體型、馬氏體型、鐵素體型、奧氏體一馬氏體型和沉淀硬化型五類(lèi)。焊接奧氏體不銹鋼（OCr18Ni9、00Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2、00Cr18Ni12Mo2、OCr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo3Ti等）主要問(wèn)題是熱裂紋——焊接過(guò)程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)所產(chǎn)生的焊接熱裂紋、脆化、晶間腐蝕——沿金屬晶粒邊界發(fā)生的腐蝕破壞現(xiàn)象。和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂一一金屬材料（包括焊接接頭）在一定溫度下受腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力的共同作用而產(chǎn)生的裂紋。此外，因?qū)嵝圆?，線膨脹系數(shù)大，焊接變形也大。
熱裂紋與結(jié)構(gòu)鋼相比，它的熱裂紋傾向更大，在焊縫及熱影響區(qū)均可能出現(xiàn)熱裂紋。最常見(jiàn)的是焊縫結(jié)品裂紋一一在焊縫凝固過(guò)程的后期所形成的焊接裂紋，時(shí)在熱影響區(qū)和多層焊層間還會(huì)出現(xiàn)液化裂紋。含鎳量越高，產(chǎn)生熱烈傾向越大，而且越不容易控制。
防止措施：
a、嚴(yán)格限制硫、磷等雜質(zhì)的含量。
b、調(diào)整焊縫金屬組織，以?shī)W氏體為主的￥+6雙相組織具有良好抗裂性。
c、調(diào)整焊縫金屬合金成分，在單相穩(wěn)定奧氏鋼中適當(dāng)增加錳、碳、氮的含量。
d、 采用小線能量及小截面焊道
接頭脆化奧氏體鋼焊接接頭的低溫脆化和高溫脆化是值得注意的問(wèn)題.
防止措施：
a嚴(yán)格控制焊縫中鐵素體含量（體積分?jǐn)?shù)）2~7%，因?yàn)?75℃脆化和6相脆化易出現(xiàn)在鐵素體中。
b多層焊時(shí)采用較小線能量，以減少熔池體積，提高冷卻速度，縮短高溫滯留時(shí)間。
晶間腐蝕有三種形式：焊縫的晶間腐蝕；熱影響區(qū)的“敏化區(qū)腐蝕”…敏化區(qū)腐蝕一一在焊接熱循環(huán)作用下，奧氏體不銹鋼焊接熱影響區(qū)中，被加熱到易引起晶間腐蝕的敏化溫度（理論上為450-850℃ ）的部位，稱(chēng)為敏化區(qū)。在敏化區(qū)發(fā)生的晶間腐蝕現(xiàn)象：刀蝕——發(fā)生在焊接接頭近縫區(qū)一個(gè)狹帶（小于1mm）上的晶間腐蝕。這種腐蝕的破壞形式像刀的切口，故稱(chēng)為刀蝕。
防止措施：
a、盡量降低母材及焊縫中含碳量；
b、采用熱量集中的焊接方法，小的焊接線能量，多道焊、焊縫背面加銅襯墊等措施使接頭快速冷卻，使焊縫和熱影響區(qū)在450~850℃的停留時(shí)間盡量縮短：
c、在鋼中添加穩(wěn)定化元素 Ti 、 Nb 等：
d、在鋼及焊縫金屬中加鐵素體形成元素，從而獲得奧氏體加少量鐵素體的雙相組織；
e、焊后進(jìn)行固溶處理（加熱至1050~1150C，保溫后淬火）或穩(wěn)定化處理（加熱至850℃保溫2h后空冷）。
應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂隨材料腐蝕介質(zhì)及拉應(yīng)力大小的不同，開(kāi)裂的斷口可能是沿晶的，也可能是穿晶的，還可能是兩種皆有的混合形式。焊接殘余應(yīng)力是引起應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的主要原因。接頭過(guò)熱區(qū)對(duì)這種開(kāi)裂最敏感。
防止措施：
a、焊后消除或減少焊接殘余應(yīng)力；
b、選用奧氏體一鐵素體雙相組織的母材或焊接材料；
c、采用高 Ni （達(dá)40%）的鉻鎳不銹鋼焊條。
總結(jié)：電流不能過(guò)大，減小應(yīng)力，母材于焊絲是否匹配。
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