不銹鋼及耐熱耐蝕合金焊接的熱裂紋問(wèn)題研究

不銹鋼和耐熱耐蝕合金防銹、耐腐蝕、抗氧化和耐高溫等特點(diǎn),廣泛應用于石油、化工、航空、航天、核能、冶金、電力、交通、紡織和電子行業(yè)。因為它們含有合金元素和復雜的組織結構,給焊接帶來(lái)了很大的困難,特別是焊接熱裂紋問(wèn)題受到人們的關(guān)注。

通常包括三種熱裂紋在焊縫金屬熱裂化叫做凝固裂紋,熱影響區或多層焊珠的加熱區域的熱裂紋稱(chēng)為液化裂紋;這兩種裂縫在液相和固相共存的高溫區域,和熱的作用下應變。塑性裂縫,第三個(gè)是這種裂紋產(chǎn)生的低溫低,與液體,通常在熱影響區粗晶粒區。

在不銹鋼焊接過(guò)程中,焊縫金屬凝固裂紋是一個(gè)大問(wèn)題,凝固裂紋敏感性和δ鐵素體含量有相關(guān)性,鐵素體含量在5% ~ 20%范圍內,最低的裂紋敏感性,一個(gè)γ相或鐵素體含量超過(guò)40%,裂紋敏感性顯著(zhù)增加。通過(guò)改變焊縫金屬的化學(xué)成分和調整融合比率,焊縫金屬的鐵素體量在幾個(gè)百分點(diǎn),可以避免凝固裂紋。

在各種鎳基合金,因為康鎳625或718年的脆性溫度范圍比哈斯特洛伊或C - 276 X更大,所以前者的凝固裂紋敏感性越高,這是因為它們含有更多的合金元素Nb,Nb NbC,γ相(Ni3Nb)和洗滌階段的元素。使用這種合金焊接,容易形成最終的凝固領(lǐng)域的伽馬/ NbC或γ/洗滌階段共晶,共晶熔點(diǎn)很低,所以很容易產(chǎn)生凝固裂紋。除了Nb,C和Si也增加凝固裂紋敏感的元素。此外,當不存在在NbC的母材固溶體,伽馬/ NbC接口液化,晶界液化也會(huì )出現裂紋。

總之,在不銹鋼和耐熱耐蝕合金焊接熱裂紋產(chǎn)生除了合金成分和組織與材料本身的關(guān)系,材料和溶質(zhì)元素的包含如P、S、鉛、錫、鋅也起著(zhù)重要的作用,導致生產(chǎn)低熔點(diǎn)材料、殘余液體覆蓋在晶界,在很早的時(shí)候熱應變的作用下發(fā)生開(kāi)裂現象。奧氏體、鐵素體不銹鋼焊縫鐵素體含量有重要影響的敏感性凝固裂紋;純奧氏體不銹鋼焊縫中,P + S的含量有明顯影響B(tài)TR,其內容較低,較小的熱裂紋敏感性。的焊接鎳基耐蝕合金加熱,Nb,C,Si和其他元素很容易形成低熔點(diǎn)共晶,從而增加凝固裂紋敏感性;雜質(zhì)如P、S在晶界偏析也導致熱裂紋的形成。

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