為什麼熱裂紋發生在不銹鋼中

㈠ 如何防止薄壁不銹鋼管焊接時熱影響區出現液化裂紋

主要對策是盡可能減少可能生成低熔點共晶的有害元素和偏析程度。因此，在選回用鋼材和焊材答時，特別要注意有害元素的含量，焊接時應採用小的線能量的焊接工藝和規范，防止熱影響區過熱，以及注意接頭設計和焊接程序，盡可能減少焊接殘余應力

㈡ 求焊接專業論文 題目304L不銹鋼焊接工藝特點，缺陷分析及防治措施

1、不銹鋼焊接工藝特點
奧氏體型不銹鋼以18%Cr-8%Ni鋼為代表。原則上不須進行焊前預熱和焊後熱處理。一般具有良好的焊接性能。但其中鎳、鉬的含量高的高合金不銹鋼進行焊接時易產生高溫裂紋。另外還易發生б相脆化，在鐵素體生成元素的作用下生成的鐵素體引起低溫脆化，以及耐蝕性下降和應力腐蝕裂紋等缺陷。經焊接後，焊接接頭的力學性能一般良好，但當在熱影響區中的晶界上有鉻的碳化物時會極易生成貧鉻層，而貧鉻層和出現將在使用過程中易產生晶間腐蝕。為避免問題的發生，應採用低碳（C≤0.03%）的牌號或添加鈦、鈮的牌號。為防止焊接金屬的高溫裂紋，通常認為控制奧氏體中的δ鐵素體肯定是有效的。一般提倡在室溫下含5%以上的δ鐵素體。對於以耐蝕性為主要用途的鋼，應選用低碳和穩定的鋼種，並進行適當的焊後熱處理；而以結構強度為主要用途的鋼，不應進行焊後熱處理，以防止變形和由於析出碳化物和發生δ相脆化。
雙相不銹鋼的焊接裂紋敏感性較低。但在熱影響區內鐵素體含量的增加會使晶間腐蝕敏感性提高，因此可造成耐蝕性降低及低溫韌性惡化等問題。
對於沉澱硬化型不銹鋼有焊接熱影響區發生軟化等問題。
奧氏體不銹鋼的焊條選用要點:
不銹鋼主要用於耐腐蝕,但也用作耐熱鋼和低溫鋼。因此,在焊接不銹鋼時,焊條的性能必須與不銹鋼的用途相符。不銹鋼焊條必須根據母材和工作條件(包括工作溫度和接觸介質等)來選用。
1、一般來說,焊條的選用可參照母材的材質,選用與母材成分相同或相近的焊條。如:A102對應0Cr19Ni9;A137對應1Cr18Ni9Ti。
2、由於碳含量對不銹鋼的抗腐蝕性能有很大的影響,因此,一般選用熔敷金屬含碳量不高於母材的不銹鋼焊條。如316L必須選用A022焊條。
3、奧氏體不銹鋼的焊縫金屬應保證力學性能。可通過焊接工藝評定進行驗證。
4、對於在高溫工作的耐熱不銹鋼(奧氏體耐熱鋼),所選用的焊條主要應能滿足焊縫金屬的抗熱裂性能和焊接接頭的高溫性能。
(1)對Cr/Ni≥1的奧氏體耐熱鋼,如1Cr18Ni9Ti等,一般均採用奧氏體-鐵素體不銹鋼焊條,以焊縫金屬中含2-5%鐵素體為宜。鐵素體含量過低時,焊縫金屬抗裂性差;若過高,則在高溫長期使用或熱處理時易形成σ脆化相,造成裂紋。如A002、A102、A137。
在某些特殊的應用場合,可能要求採用全奧氏體的焊縫金屬時,可採用比如A402、A407焊條等。
(2)對Cr/Ni<1的穩定型奧氏體耐熱鋼,如Cr16Ni25Mo6等,一般應在保證焊縫金屬具有與母材化學成分大致相近的同時,增加焊縫金屬中Mo、W、Mn等元素的含量,使得在保證焊縫金屬熱強性的同時,提高焊縫的抗裂性。如採用A502、A507。
5、對於在各種腐蝕介質中工作的耐蝕不銹鋼,則應按介質和工作溫度來選擇焊條,並保證其耐腐蝕性能(做焊接接頭的腐蝕性能試驗)。
(1)對於工作溫度在300℃以上、有較強腐蝕性的介質,須採用含有Ti或Nb穩定化元素或超低碳不銹鋼焊條。如A137或A002等。
(2)對於含有稀硫酸或鹽酸的介質,常選用含Mo或含Mo和Cu的不銹鋼焊條如:A032、A052等。
(3)工作,腐蝕性弱或僅為避免銹蝕污染的設備,方可採用不含Ti或Nb的不銹鋼焊條。
為保證焊縫金屬的耐應力腐蝕能力,採用超合金化的焊材,即焊縫金屬中的耐蝕合金元素(Cr、Mo、Ni等)含量高於母材。如採用00Cr18Ni12Mo2類型的焊接材料(如A022)焊接00Cr19Ni10焊件。
6、對於在低溫條件下工作的奧氏體不銹鋼,應保證焊接接頭在使用溫度的低溫沖擊韌性,故採用純奧氏體焊條。如A402、A407。
7、也可選用鎳基合金焊條。如採用Mo達9%的鎳基焊材焊接Mo6型超級奧氏體不銹鋼。
8、焊條葯皮類型的選擇:
(1)由於雙相奧氏體鋼焊縫金屬本身含有一定量的鐵素體,具有良好的塑性和韌性,從焊縫金屬抗裂性角度進行比較,鹼性葯皮與鈦鈣型葯皮焊條的差別不像碳鋼焊條那樣顯著。因此在實際應用中,從焊接工藝性能方面著眼較多,大都採用葯皮類型代號為17或16的焊條(如A102A、A102、A132等)。
(2)只有在結構剛性很大或焊縫金屬抗裂性較差(如某些馬氏體鉻不銹鋼、純奧氏體組織的鉻鎳不銹鋼等)時,才 考慮選用葯皮代號為15的鹼性葯皮不銹鋼焊條(如A107、A407等)。
綜上所述,奧氏體不銹鋼的焊接是有其獨特特點的,奧氏體不銹鋼的焊接時焊條選用尤其值得注意,只有這樣才能達到針對不同材料實施不同的焊接方法和不同材料的焊條,不銹鋼焊條必須根據母材和工作條件(包括工作溫度和接觸介質等)來選用。這樣才有可能能達到所預期的焊接質量.。
奧氏體不銹鋼的缺陷分析及防治措施
（一）容易出現熱裂紋
奧氏體不銹鋼在焊接時熱裂紋是比較容易產生的缺陷，包括焊縫的縱向和橫向裂紋、火口裂紋、打底焊的根部裂紋和多層焊的層間裂紋等，特別是含鎳量較高的奧氏體不銹鋼更容易產生。
1. 產生原因
（1）奧氏體不銹鋼的液、固相線的區間較大，結晶時間較長，且單相奧氏體結晶方向性強，所以雜質偏析比較嚴重。
（2）導熱系數小，線膨脹系數大，焊接時會產生較大的焊接內應力（一般是焊縫和熱影響區受拉應力）。
（3）奧氏體不銹鋼中的成分如C、S、P、Ni等，會在熔池中形成低熔點共晶。例如， S與Ni形成的Ni3S2熔點為645℃,而Ni- Ni3S2共晶體的熔點只有625℃。
2. 防止措施
（1）採用雙相組織的焊縫 盡量使焊縫金屬呈奧氏體和鐵素體雙相組織,鐵素體的含量控制在3～5%以下，可擾亂奧氏體柱狀晶的方向，細化晶粒。並且鐵素體可以比奧氏體溶解更多的雜質，從而減少了低熔點共晶物在奧氏體晶界的偏析。
（2）焊接工藝措施 在焊接工藝上盡量選用鹼性葯皮的優質焊條、採用小線能量，小電流、快速不擺動焊,收尾時盡量填滿弧坑及採用氬弧焊打底等，可減小焊接應力和弧坑裂。
（3）控制化學成分 嚴格限制焊縫中 S、P等雜質含量，以減少低熔點共晶。
（二）晶間腐蝕
產生在晶粒之間的腐蝕，其導致晶粒間的結合力喪失，強度幾乎完全消失，當受到應力作用時，即會沿晶界斷裂。
1．產生原因
根據貧鉻理論,焊縫和熱影響區在加熱到450～850℃敏化溫度（危險溫度區）時，由於 Cr原子半徑較大，擴散速度較小，過飽和的碳向奧氏體晶粒邊界擴散，並與晶界的鉻化合物在晶界形成Cr23C6,造成貧鉻的晶界,不足以抵抗腐蝕的程度。
2. 防止措施
（1）控制含碳量 採用低碳或超低碳（W(C)≤0.03%）不銹鋼焊接焊材。如A002等。
（2）添加穩定劑 在鋼材和焊接材料中加入Ti、Nb等與C親和力比Cr強的元素，能夠與C結合成穩定碳化物，從而避免在奧氏體晶界造成貧鉻。常用的不銹鋼材和焊接材料都含有Ti、Nb，如1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12MO2Ti鋼材、E347-15焊條、H0Cr19Ni9Ti焊絲等。
（3） 採用雙向組織 由焊絲或焊條向焊縫中熔入一定量的鐵素體形成元素,如 Cr、Si、AL、 MO等，以使焊縫形成為奧氏體+鐵素體的雙相組織，因為Cr在鐵素體內擴散速度比在奧氏體中快，因此Cr在鐵素體內較快的向晶界擴散，減輕了奧氏體晶界的貧鉻現象。一般控制焊縫金屬中鐵素體含量為5%～10%，如鐵素體過多，會使焊縫變脆。
（4）快速冷卻 因為奧氏體不銹鋼不會產生淬硬現象，所以在焊接過程中，可以設法增加焊接接頭的冷卻速度，如焊件下面用銅墊板或直接澆水冷卻。在焊接工藝上，可以採用小電流、大焊速、短弧、多道焊等措施，縮短焊接接頭在危險溫度區停留的時間，以免形成貧鉻區。
（5）進行固溶處理或均勻化熱處理 焊後把焊接接頭加熱到1050～1100℃，使碳化物又重新溶解到奧氏體中，然後迅速冷卻，形成穩定的單相奧氏體組織。另外，也可以進行850～900℃保溫2h的均勻化熱處理，此時奧氏體晶粒內部的Cr擴散到晶界，晶界處Cr量又重新達到了大於12%，這樣就不會產生晶間腐蝕了。
（三）應力腐蝕開裂
金屬在應力和腐蝕性介質共同作用下，發生的腐蝕破壞。根據不銹鋼設備與製件的應力腐蝕斷裂事例和試驗研究，可以認為：在一定靜拉伸應力和在一定溫度條件下的特定電化學介質共同作用下，現有的不銹鋼均有產生應力腐蝕的可能。應力腐蝕最大特點之一是腐蝕介質與材料的組合上有選擇性。容易引起奧氏體不銹鋼應力腐蝕主要是鹽酸和氯化物含有氯離子的介質，還有硫酸、硝酸、氫氧化物（鹼）、海水、水蒸氣、H2S水溶液、濃NaHCO3+NH3+NaCl水溶液等介質等。
1.產生原因
應力腐蝕開裂是焊接接頭在特定腐蝕環境下受拉伸應力作用時所產生的延遲開裂現象。奧氏體不銹鋼焊接接頭的應力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴重的失效形式,表現為無塑性變形的脆性破壞。
2.防止措施
（1）合理制定成形加工和組裝工藝 盡可能減小冷作變形度,避免強制組裝,防止組裝過程中造成各種傷痕(各種組裝傷痕及電弧灼痕都會成為SCC的裂源,易造成腐蝕坑。
（2）合理選擇焊材 焊縫與母材應有良好的匹配,不產生任何不良組織,如晶粒粗化及硬脆馬氏體。
（3）採取合適的焊接工藝 保證焊縫成形良好,不產生任何應力集中或點蝕的缺陷,如咬邊等採取合理的焊接順序,降低焊接殘余應力水平。例如，避免十字交叉焊縫，Y形坡口改為X形坡口、適當減小坡口角度、採用短焊焊道、採用小線能量。
(4)消除應力處理 焊後熱處理,如焊後完全退火或退火;在難以實施熱處理時採用焊後錘擊或噴丸等。
(5)生產管理措施 介質中雜質的控制,如液氨介質中的O2、N2、H2O等、液化石油氣中的H2S、氯化物溶液中的O2、Fe3+、Cr6+等、防蝕處理:如塗層、襯里或陰極保護等、添加緩蝕劑。
（四）焊接接頭的脆化
奧氏體不銹鋼的焊縫在高溫加熱一段時間後，就會出現沖擊韌度下降的現象，稱為脆化。
1.焊縫金屬的低溫脆化（475℃脆化）
（1） 產生原因
含有較多鐵素體的相（超過15%～20%）的雙相焊縫組織，經過350～500℃加熱後，塑性和韌性會顯著下降，由於475℃時脆化速度最快，故稱為475℃脆化。對於奧氏體不銹鋼焊接接頭，耐蝕性或抗氧化性並不總是最為關鍵的性能，在低溫使用時，焊縫金屬的塑韌性就成為關鍵性能。為了滿足低溫韌性的要求，焊縫組織通常希望獲得單一的奧氏體組織，避免δ鐵素體的存在。δ鐵素體的存在，總是惡化低溫韌性，而且含量越多，這種脆化越嚴重。
（2） 防治措施
① 在保證焊縫金屬抗裂性能和抗腐蝕性能的前提下，應將鐵素體相控制在較低的水平，約5%左右。
② 已產生475℃脆化的焊縫，可經900℃淬火消除。
2.焊接接頭的σ相脆化
（1）產生原因
奧氏體不銹鋼焊接接頭在375～875℃溫度范圍內長期使用，會產生一種FeCr間化合物，稱為σ相。σ相硬而脆（HRC>68）。由於σ相析出的結果，使焊縫沖擊韌度急劇下降，這種現象稱為σ相脆化。σ相一般僅在雙相組織焊縫內出現；當使用溫度超過800～850℃時，在單相奧氏體焊縫中也會析出σ相。
（2）防止措施
①限制焊縫金屬中的鐵素體含量(小於15%);採用超合金化焊接材料,即高鎳焊材,並嚴格控制Cr、Mo、Ti、Nb等元素的含量。
②採用小規范,以減小焊縫金屬在高溫下的停留時間。
③對已析出的σ相在條件允許時進行固溶處理,使σ相溶入奧氏體。
④把焊接接頭加熱到1000～1050℃，然後快速冷卻。σ相一般在1Cr18Ni9Ti鋼中一般不產生。
3.熔合線脆斷
（1）產生原因
奧氏體不銹鋼在高溫下長期使用，在沿熔合線外幾個晶粒的地方，會發生脆斷現象。
（2）防治措施
在鋼中加入 Mo能提高鋼材抗高溫脆斷的能力。
通過以上的分析，只有合理選擇以上的焊接工藝措施或焊接材料都可以避免以上焊接缺陷的產生。奧氏體不銹鋼具有優良的焊接性，幾乎所有的焊接方法都可用於奧氏體不銹鋼的焊接。在各種焊接方法中焊條電弧焊具有適應各種位置與不同板厚的優點、應用非常廣泛。
你可以根據以上的文章進行一下修改就可以了。

㈢ 為什麼310S不銹鋼管焊接時容易出現熱裂紋現象

請看下面焊林院的鋼材資料庫的截圖，從截圖可知，它的Cr/Ni含量比較高，金屬組織是奧氏體形態，在奧氏體相生成時，容易生產低熔點的化合物，這就是產生熱裂紋的原因

㈣ 不銹鋼鑄件固溶熱處理後為什麼產生裂紋

鑄造毛坯存質量問題或者鑄件結構相差未設置加強肋板水速度問題等

㈤ 防止奧氏體不銹鋼產生熱裂紋的主要措施

從組織上說，採用粉末冶金。控制原始晶粒大小，煉鋼時控制廢鋼的加入比例

㈥ 奧氏體不銹鋼出現焊接熱裂紋的預防措施

1、奧氏體不銹鋼的焊接主要產生的是熱裂紋。
2、熱裂紋產生的原因：
1）液專相線和固相線距離大，凝固屬過程溫度范圍大，使低熔點雜質偏析嚴重，而且集中在晶界處。
2）膨脹系數大，所以冷卻收縮時的應力也大。
3、控制熱裂紋產生的措施：
1）控制焊縫金屬組織、盡量使焊縫金屬呈雙向組織。鐵素體的含量控制在3%-5%以下。因為鐵素體能大量溶解有害的S\P雜質。
2）控制化學成分，應減少焊縫中的鎳、碳、硫、磷含量，增加鉻、鉬、硅及錳等元素，可以減少熱裂紋的產生。
3）選用適當的焊條葯皮類型。用低氫型葯皮焊條可以使焊縫晶粒細化，減少雜質偏析，提高抗裂性。用酸性焊條氧化性強，使合金元素燒損多。抗裂性下降，而且晶粒粗大，使熱裂紋極易產生。
4）採用適當的焊接規范和冷卻速度。採用小規范，即小電流、快焊速來減少焊接熔池過熱、快速冷卻、以減少偏析，使抗裂性能提高。多層多道焊時，要控制層件溫度，前一道冷卻到60度後再焊。

㈦ 為什麼310S不銹鋼焊接時容易出現熱裂紋現象

310S的不銹鋼耐熱能力復強，如果制高溫環境下使用，需要有很強的抗高溫蠕變能力的焊絲使用WEWELDING601H高溫合金鋼焊條，如果出現裂紋需要將裂紋徹底清除以後，再用601H的焊條或者601H的焊絲焊接即可。
WEWELDING601H技術參數：
抗拉強度： 達到85，000磅/平方英寸（586牛頓/平方毫米）
屈服強度： 達到 67，000磅/平方英寸（462牛頓/平方毫米）
延伸率 40%
電流類型： AC/DC-
WEWELDING601H工藝參數：
直徑（毫米） φ2.5 φ3.2 φ4.0
電流（安培） 50-80 70-110 90-150
WEWELDING601H使用說明：
1、斜切厚壁截面，形成75度的V型坡口，通常不推薦預熱。
2、將工件每隔25mm左右點固焊。
3、保持短弧,維持最大層間溫度為200℃，每道焊後用錘尖錘擊消除應力。
4、推薦細長的疊珠焊縫，清除焊層間的焊渣。

㈧ 奧氏體不銹鋼焊接為什麼容易產生熱裂紋

錯！復
低熱輸入主要防止奧制氏體晶粒長大，形成粗晶！而小電流快速焊在起到降低熱輸入的同時，亦可以降t8/3的時間，進而可以有效避免450℃的脆性溫度區間，繼以避免結晶裂紋的產生。
冷裂紋的形成主要是對於淬硬傾向較大的鋼種，其產生主要有焊縫中的擴散氫含量、淬硬傾向、拘束度三大原因引起，這對於奧氏體不銹鋼而言是基本不用考慮的，其一、因為奧氏體組織中氫的溶解度較大；其二、奧氏體不銹鋼的淬硬傾向低。
所以，本體的判斷為錯誤！

㈨ 不銹鋼彎頭熱影響區出現裂縫怎麼情況

你焊接之前的時候緩冷緩熱~ 焊接之前母材加溫~焊接完成後找個東西蓋蓋緩慢降溫

㈩ 奧氏體不銹鋼出現焊接熱裂紋的預防措施

影響奧氏體不銹鋼焊接熱裂紋的因素主要包括二個方面：冶金因素和力學因素。分析後認為其防止措施是：
1、冶金方面:
1）焊縫有害雜質的控制;
嚴格控制硼、硫、磷等有害元素含量。對於不允許存在鐵素體的純奧氏體焊縫，可以加入適當的錳，少許的碳、氮，同時減少硅的含量。
2）改善焊縫結晶形態;
焊縫金屬或母材中增添一定數量的鐵素體組織，形成兩相組織，有效防止熱裂紋產生。
3）焊條和焊劑;
參照母材材質，採用低碳或超低碳以及含鈦、鈮等穩定化元素的焊材。
對Cr/Ni≥1的奧氏體耐熱鋼，一般採用奧氏體-鐵素體不銹鋼焊條，以焊縫金屬含2-5%鐵素體為宜；對Cr/Ni＜1的奧氏體耐熱鋼，應保證焊縫金屬具有與母材化學成分大致相近的同時，增加焊縫金屬中的Mo、W、Mn元素含量。
對於工作溫度在300℃以上、有較強腐蝕性的介質，應採用含有Ti或Nb穩定化元素或超低碳不銹鋼焊條；對於含有稀硫酸或鹽酸的介質，常選用含Mo或含Mo和Cu的不銹鋼焊條；對工作介質腐蝕性弱或僅為避免銹蝕污染的不銹鋼設備，可採用不含Ti或Nb的不銹鋼焊條。
對於低溫條件下工作的奧氏體不銹鋼，應採用純奧氏體焊條，也可選用鎳基合金焊條。
2、工藝方面:
1）選擇正確的焊接工藝參數;
奧氏體不銹鋼焊接應選用小電流、快速焊方式；多層焊時，為防晶粒長大，要等前一層焊縫冷卻後再焊接次一層焊縫；厚板焊接時，為加快冷卻，可從焊縫背面噴水或用壓縮空氣吹焊縫表面。
2)降低接頭剛度和拘束度;
設計上減小結構的板厚，合理布置焊縫；在施工上合理安排焊件的裝配順序和每道焊縫的先後順序，避免每條焊縫處在剛性拘束狀態焊接，設法讓每條焊縫有較大的收縮自由。
3）預熱;
當奧氏體鋼的剛性極大時，有時候也要進行預熱，以防裂紋產生，而且裂紋的傾向會隨著預熱溫度的升高而降低。