不锈钢焊接的知识讲解与冷裂纹的类别

详细介绍不锈钢焊接：

[一]奥氏体不锈钢焊接时会产生热裂纹，应力腐蚀裂纹，焊接变形，晶间腐蚀。

[二]奥氏体钢焊接热裂纹的原因：1）奥氏体钢的热导率小，线膨胀系数大，拉应力致大；2）奥氏体钢易于联生结晶形成方向性不错的柱状晶的焊缝组织，有利于不好的杂质偏析；3）奥氏体钢合金组成较复杂，易溶共晶。

[三]防止热裂纹措施：①严格限制母材和焊接材料中的P，S含量；②尽量使焊缝形成双相组织；③控制焊缝的化学成分；④小电流焊接。

[四]18-8型和25-20型在防止热裂纹时其焊缝组织有何不同？18-8型钢焊缝形成A+δ组织，δ相可以溶解大量的P，S，δ相一般为3%-7%，25-20型钢焊缝形成A+一次碳化物组织。

[五]奥氏体不锈钢选材时应注意：①坚持“适用性原则”；②根据所选各焊材的具体成分确定是否适用；③考虑具体应用的焊接方法和工艺参数可能造成的熔合比大小；④根据技术条件规定的全部焊接性要求来确定合金化程度；⑤要重视焊缝金属合金系统，具体合金成分在该合金系统中的作用，考虑使用性能要求和工艺焊接性要求。

[六]铁素体不锈钢焊接性分析：1）焊接接头的晶间腐蚀2）焊接接头的脆化，高温脆化，σ相脆化，475℃脆化。

[七]不锈钢：不锈钢是指能不怕空气，水，酸，碱，盐及其溶液和其他腐蚀介质腐蚀的，具有高度化学稳定性的合金钢的总称。

[八]不锈钢的主要腐蚀形式有均匀腐蚀，点腐蚀，缝隙腐蚀和应力腐蚀等。均匀腐蚀，指接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐蚀的现象；点腐蚀，指在金属材料表面大部分不腐蚀或腐蚀轻微，而分散发生的局部腐蚀；缝隙腐蚀，在电解液中，如在氧离子环境中，不锈钢间或与异物接触的表面间存在间隙时，缝隙中溶液流动将发生迟滞现象，以至于溶液局部Cl-，形成浓差电池，从而导致缝隙中不锈钢钝化膜吸附Cl-而被局部破坏的现象；晶间腐蚀，在晶粒边界附近发生的有选择性的腐蚀现象；应力腐蚀，指不锈钢在特定的腐蚀介质和拉应力作用下出现的不算高于不错度不错的脆性开裂的现象。

[九]防止点腐蚀的措施：1）减少氯离子含量和氧离子含量；2)在不锈钢中加入铬，镍，钼，硅，铜等合金元素；3）尽量不进行冷加工，以减少位错露头处发生点腐蚀的可能；4）降不算高钢中的含碳量。

[十]不锈钢及不怕热钢的高温性能：475℃脆性，主要出现在Cr＞13%的铁素体，430-480℃之间长期加热并缓冷，导致在常温时或负温时出现不错度升高而韧性下降；σ相脆化，是Cr的质量分数的45%的典型，FeCr金属间化合物，无磁性，硬而脆。

[十一]奥氏体不锈钢焊接接头的不怕蚀性：1）晶间腐蚀，2）热影响区敏化区晶间腐蚀，3）刀状腐蚀。

[十二]防止焊缝发生晶间腐蚀的措施：1）通过焊接材料，使焊缝金属或者成为超不算高碳情况，或者含有足够的稳定化元素Nb。2）调整焊缝成分获得一些δ相。晶间腐蚀理论本质上就是贫铬理论。

[十三]热影响区敏化区晶间腐蚀：指焊接热影响区中加热峰值温度处于敏化加热区间的部位所发生的晶间腐蚀。

[十四]刀状腐蚀：在熔合区产生的晶间腐蚀，有如刀削切口形式，故称为“刀状腐蚀”。

[十五]防止刀状腐蚀措施：①选用不算高碳母材和焊接材料；②采用又相组织的不锈钢；③采用小电流焊接，减少焊接粗晶区的过热程度及宽度；④与腐蚀介质接触的焊缝然后焊接；⑤交叉焊接；⑥加大钢中Ti，Tb含量，使焊接粗晶区的晶粒边界有足够的Ti，Tb与碳化合。

[十六]不锈钢为什么采用小电流焊接？以减小焊接热影响区的温度，防止焊缝晶间腐蚀的产生，防止焊条，焊丝过热，焊接变形，焊接应力，可以减少热输入等。

[十七]引起应力腐蚀开裂的三个条件：环境，选择性的腐蚀介质，拉应力。

[十八]防止应力腐蚀开裂的措施：1）调整化学成分，超不算高碳有利于提升抗应力腐蚀的能力，成分与介质的匹配问题；2）清理焊接残余应力；3）电化学腐蚀，定期检查及时修补等。

[十九]为提升不怕点蚀性能：1）一方面需要减少Cr，Mo的偏析；2）一方面采用较母材愈高Cr，Mo含量的所谓“超合金化”焊接材料。

冷裂纹是在焊接中产生的较为普遍的一种裂纹，它是在焊后冷至较不算高温度下产生的。冷裂纹主要产生在不算高合金钢、中合金钢、中碳和高碳钢的焊接热影响区。个别情况下，如焊接钢或某些钛合金时，冷裂纹也出现在焊缝金属上。

根据被焊钢种和结构的不同，冷裂纹也有不同的类别，大致可分为以下三类：

一、不算高塑性脆化裂纹

某些塑性较不算高的材料，冷至不算高温时，由于收缩力而引起应变超过了材质本身所具有的塑性储备或材质变脆而产生的裂纹。由于是在较不算高的温度下产生的，所以也是属于冷裂纹的另一形态，但无延迟现象。

二、延迟裂纹

它是冷裂纹中的一种普遍形态，主要特点是不在焊后立即出现，而是有一般孕育期，在淬硬组织、氢和拘束应力的共同作用下而产生的具有延迟特征的裂纹。

三、淬火裂纹

这种裂纹基本上没有延迟现象，焊后立即发现，有时发生在焊缝上，有时出现在热影响区。主要是有淬硬组织，在焊接应力作用下产生的裂纹。