介绍不锈钢及耐热耐蚀合金焊接热裂纹概述

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1、学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com俘搭专题综述质元素或杂质元素等，它们的扩散速度要比凝固速度是应变速度和应变量；搞清楚了这些因子的大小及其慢，所以往往偏析在残留的液体部分，这也会导致最后内在的影响因素，将有助于降低或消除材料的热裂纹。凝固区域的凝固温度下降，因此这些元素的偏析也左对于镍基合金而言，已有学者2提出了根据化学成分右着BTR的大小。特别是S，P，Pb，Sn，Zn等杂质元素来计算母材的BTR，它的具体公式如下：或溶质元素的偏析带来的危害更大，它们的低熔点残BTR~／=一49．1％一5．9A1％+

2、672B％+227C％+留液相如果覆盖了整个晶界，将会导致其塑性急剧下0．53Co％+2．24Cr％+3．78Fe％+降，很容易生成凝固裂纹。26．0Mn％+7．15Mo％+58．7Nb％+(1)在热影响区中被加热到接近液相线的这一区域1154P％+755S％+77．6Si％+时，在晶界周围也会有液相生成，特别是存在P，S，Si等37．8Ti％十0．98W％+392Zr％杂质和碳化物以及金属间化合物的情况下，这些物质(质量分数)与母相在界面上发生共晶溶解，进而导致局部熔化，这2不锈钢的焊接热裂纹样将引起塑性下降，易于生成液化裂纹。关于DTR

3、，它处在固相温度区域内，但也受到P，S，2．1不锈钢的分类si等杂质元素在晶界的偏析、碳化物或金属间化合物等按照其主要化学成分可将不锈钢分为Fe—Cr系在晶界的析出以及晶粒形状等的影响，它们的单独或复和Fe—Cr—Ni系2大类别；按照其金相组织分类，则可合作用将引起晶界强度降低，导致出现低塑性裂纹。分为奥氏体型、奥氏体一铁素体型、铁素体型、马氏体由上述可知，热裂纹敏感性的支配因子如下：在材型和析出硬化型5个类型。表1列出了这5个类型不料方面是BTR，DTR和材料的最低塑性值；在力学方面锈钢的代表性钢种及其特征成分。表15个类型不锈钢的代表性

4、钢种及其特征成分组织类型代表性钢种型号及其特征成分303(18Cr一8Ni一高S)、304(18Cr一8Ni)、304L(18Cr一8Ni一低C)、310S(25Cr一20Ni)、316(18Cr一12Ni一奥氏体型2．5Mo)、316L(18Cr一12Ni一2．5Mo一低C)、316LN(18Cr一12Ni一2．5Mo—N一低C)、317(18Cr一12Ni一3．5Mo)、836L(22Cr一25Ni一6Mo—N一低C)、321(18Cr一9Ni—Ti)、347(18Cr一9Ni—Nb)奥氏体一铁素体型329J1(25Cr一4．5Ni一2

5、Mo)、329J3L(22Cr一6Ni一3Mo—N一低C)、329J4L(25Cr一7Ni一3Mo—N一低C)铁素体型405(13Cr—A1)、430(18Cr)、444(19Cr一2Mo—Ti，Nb，Zr一超低C，N)马氏体型410(13Cr)、431(16Cr一2Ni)析出硬化型630(17Cr一4Ni一4Cu—Nb)、631(17Cr一7Ni—A1)2．2不锈钢的凝固裂纹素对凝固裂纹敏感性的影响进行了广泛研究，结果表在不锈钢焊接过程中，焊缝金属的凝固裂纹是一明，对凝固裂纹敏感性有显著不良影响的元素是P和个很大的问题，广大科技工作者已进

6、行了大量的研究S。图4是P+S含量之和与纯奥氏体310钢BTR的关工作。由这些研究中得知，凝固裂纹的敏感性与8铁系。试验所用母材为310S钢，板厚3mm，焊接电流素体的含量有依存关系，图3是8铁素体的含量与凝100A，电弧电压12．5V，焊接速度150mm／min。可以固裂纹敏感性的关系曲线3J。可以看出，铁素体含量看出，随着P+S数量的增加，脆性温度区间增大，很容在5％～20％范围内时，裂纹的敏感性最小，单一的^y易产生凝固裂纹。为了提高材料抗凝固裂纹的能力，相或铁素体含量在40％以上时，裂纹的敏感性显著增已开发出了P，S含量分别小于1×

7、10的钢种，即加。通过改变焊缝金属的化学成分及调整熔合比，使310EHP钢。为了进一步说明问题，采用可变拘束热裂焊缝金属中的铁素体量在几个百分数范围内，就可以纹试验方法i贝0定了310EHP钢及其它几种不锈钢的BTR，见图5。可以看出，与其它不锈钢相比较，310EHP避免凝固裂纹的产生。钢的BTR很小，故其裂纹敏感性极低。根据各方面的研对纯奥氏体焊缝而言，曾就各合金元素和杂质元362012年第10期学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com俘掳专题综述和Laves相的元素。采用这一成分的合金焊接时，在最后的凝固

8、区域内易于形成y／NbC或y／Laves相的共晶，这些共晶的熔点低，故易于产生凝固裂纹。除了Nb之外，C和si也是增加凝固裂纹敏感性的元素。另外，当母材中存在未固溶的NbC时，在