奧氏(shi)體不(bu)銹鋼焊(han)接時，焊縫及熱影響區均可能出現熱裂紋。最常見的是焊縫結晶裂紋，有時在熱影響區或多層焊層間金屬也可出現液化裂紋。奧(ao)氏體鋼具(ju)有較大的熱裂紋敏(min)感性(xing)，主要取(qu)決于鋼的化學成分、組織(zhi)與性(xing)能(neng)的特(te)點。
奧氏體不銹鋼(gang)中合金元素較多，尤其是含有一定數量的鎳，它不僅提高了奧氏體的穩定性，而且還易和硫、磷等雜質形成低熔點化合物或共晶，如Ni-S共晶熔點為645℃、Ni-P共晶熔點為880℃,比Fe-S、Fe-P共晶熔點更低，危害性也更大。其他一些元素如硼、硅等的偏析，也將促使產生熱裂紋。
奧(ao)氏體不(bu)銹鋼焊縫易形成方向性強的粗大柱狀晶組織，有利于有害雜質和元素的偏析，從而促使形成連續的晶間液膜，提高了熱裂紋的敏感性。
從奧氏體不(bu)銹鋼的(de)(de)物理性能看，它具(ju)有熱(re)導率小、線膨脹系數(shu)大(da)的(de)(de)特點，因而(er)在(zai)焊(han)接不(bu)均(jun)勻(yun)加熱(re)的(de)(de)情況(kuang)下，極易形成較(jiao)大(da)的(de)(de)拉(la)應力，促進了焊(han)接熱(re)裂紋的(de)(de)產生。
由以上分析可(ke)知，與結(jie)構鋼(gang)相比，奧氏體不銹鋼(gang)的(de)焊接熱裂紋(wen)傾向較(jiao)大，尤(you)其是(shi)高鎳奧氏體不銹鋼(gang)。
防止奧氏體不銹(xiu)鋼焊接熱裂紋的主(zhu)要(yao)措施(shi)如下：
①. 嚴格控制(zhi)有害雜(za)質硫、磷的(de)含(han)量，鋼中含(han)鎳量越高，越應(ying)該嚴格控制(zhi)。
②. 調整焊縫金屬(shu)的(de)組織
奧氏體不銹鋼焊縫可以是單相的奧氏體組織，也可以是奧氏體為主的雙相組織。大量實踐證明，單相奧氏體組織的焊縫，對熱裂紋的敏感性較大，而雙相組織的焊縫，則具有良好的抗裂性能，如表6-2中所列出的奧氏體焊縫中鐵素體的影響。焊接18-8型不銹鋼時，如果形成Y+5%δ的雙相組織，不僅可以提高抗晶間腐蝕能力，而且又減小了熱裂敏感性。焊縫中的δ相，可以細化晶粒，消除單相奧氏體的方向性，減少有害雜質在晶界的偏析，而且δ相能溶解較多的硫、磷，并能降低界面能，阻止晶間液膜的形成，從而有利于提高焊縫的抗熱裂紋能力。
表6-2 奧氏體焊縫中δ-鐵素體的影響
③. 調整焊(han)縫金屬合金成(cheng)分
當在(zai)焊(han)縫(feng)中(zhong)不(bu)允許有雙相(xiang)組(zu)(zu)織時，如表6-3中(zhong)“不(bu)希望有δ-鐵(tie)素體(ti)的(de)(de)(de)理由”所列出(chu)的(de)(de)(de)各項，就必須對(dui)焊(han)縫(feng)金屬進行合理的(de)(de)(de)合金化(hua)。如在(zai)單相(xiang)穩定奧氏體(ti)鋼中(zhong)適當增加Mn、C、N的(de)(de)(de)含量(liang)可(ke)(ke)以提高焊(han)縫(feng)的(de)(de)(de)抗(kang)裂(lie)性能。此(ci)外，加入少量(liang)的(de)(de)(de)鈰、鋯、鉭(tan)等微(wei)量(liang)元素，可(ke)(ke)以細化(hua)焊(han)縫(feng)組(zu)(zu)織、凈化(hua)晶界，也可(ke)(ke)減少焊(han)縫(feng)的(de)(de)(de)熱裂(lie)紋(wen)敏感性。
④. 工藝措施(shi)
在焊接(jie)奧(ao)氏體不銹鋼(gang)時，應盡量減小熔池過熱，以防止形成粗大的柱狀晶。奧(ao)氏體不銹鋼(gang)焊接(jie)宜(yi)采用小線能(neng)量及小截面的焊道。
至于液(ye)化裂(lie)紋，它主要出現于25-20型的(de)(de)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭中。為(wei)了(le)防止產生(sheng)液(ye)化裂(lie)紋，除了(le)嚴格(ge)限制(zhi)母(mu)材中的(de)(de)雜質含量(liang)以及(ji)控制(zhi)母(mu)材的(de)(de)晶粒度以外，在(zai)工(gong)藝上應采(cai)用(yong)高能量(liang)密度的(de)(de)焊(han)接(jie)方法、小線能量(liang)和(he)提(ti)高接(jie)頭的(de)(de)冷卻速度等措施，以減小母(mu)材的(de)(de)過熱(re)和(he)避免近縫區(qu)晶粒的(de)(de)粗化。
