介紹不銹鋼及耐熱耐蝕合金焊接熱裂紋概述

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com學(xué)兔兔www.xuetutu.com俘搭專題綜述質(zhì)元素或雜質(zhì)元素等，它們的擴(kuò)散速度要比凝固速度是應(yīng)變速度和應(yīng)變量；搞清楚了這些因子的大小及其慢，所以往往偏析在殘留的液體部分，這也會(huì)導(dǎo)致最后內(nèi)在的影響因素，將有助于降低或消除材料的熱裂紋。凝固區(qū)域的凝固溫度下降，因此這些元素的偏析也左對(duì)于鎳基合金而言，已有學(xué)者2提出了根據(jù)化學(xué)成分右著B(niǎo)TR的大小。特別是S，P，Pb，Sn，Zn等雜質(zhì)元素來(lái)計(jì)算母材的BTR，它的具體公式如下：或溶質(zhì)元素的偏析帶來(lái)的危害更大，它們的低熔點(diǎn)殘BTR~／=一49．1％一5．9A1％+672B％+227C％+

2、留液相如果覆蓋了整個(gè)晶界，將會(huì)導(dǎo)致其塑性急劇下0．53Co％+2．24Cr％+3．78Fe％+降，很容易生成凝固裂紋。26．0Mn％+7．15Mo％+58．7Nb％+(1)在熱影響區(qū)中被加熱到接近液相線的這一區(qū)域1154P％+755S％+77．6Si％+時(shí)，在晶界周?chē)矔?huì)有液相生成，特別是存在P，S，Si等37．8Ti％十0．98W％+392Zr％雜質(zhì)和碳化物以及金屬間化合物的情況下，這些物質(zhì)(質(zhì)量分?jǐn)?shù))與母相在界面上發(fā)生共晶溶解，進(jìn)而導(dǎo)致局部熔化，這2不銹鋼的焊接熱裂紋樣將引起塑性下降，易于生成液化裂紋。關(guān)于DTR，它處在固相溫度區(qū)域內(nèi)，但也受到P，S，2．1不

3、銹鋼的分類si等雜質(zhì)元素在晶界的偏析、碳化物或金屬間化合物等按照其主要化學(xué)成分可將不銹鋼分為Fe—Cr系在晶界的析出以及晶粒形狀等的影響，它們的單獨(dú)或復(fù)和Fe—Cr—Ni系2大類別；按照其金相組織分類，則可合作用將引起晶界強(qiáng)度降低，導(dǎo)致出現(xiàn)低塑性裂紋。分為奧氏體型、奧氏體一鐵素體型、鐵素體型、馬氏體由上述可知，熱裂紋敏感性的支配因子如下：在材型和析出硬化型5個(gè)類型。表1列出了這5個(gè)類型不料方面是BTR，DTR和材料的最低塑性值；在力學(xué)方面銹鋼的代表性鋼種及其特征成分。表15個(gè)類型不銹鋼的代表性鋼種及其特征成分組織類型代表性鋼種型號(hào)及其特征成分303(18Cr一8N

4、i一高S)、304(18Cr一8Ni)、304L(18Cr一8Ni一低C)、310S(25Cr一20Ni)、316(18Cr一12Ni一奧氏體型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)奧氏體一鐵素體型329J1(25Cr一4．5Ni一2Mo)、329J3L(22Cr一6Ni一3Mo—N一低C)、329J4L(25Cr一7Ni一3M

5、o—N一低C)鐵素體型405(13Cr—A1)、430(18Cr)、444(19Cr一2Mo—Ti，Nb，Zr一超低C，N)馬氏體型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不銹鋼的凝固裂紋素對(duì)凝固裂紋敏感性的影響進(jìn)行了廣泛研究，結(jié)果表在不銹鋼焊接過(guò)程中，焊縫金屬的凝固裂紋是一明，對(duì)凝固裂紋敏感性有顯著不良影響的元素是P和個(gè)很大的問(wèn)題，廣大科技工作者已進(jìn)行了大量的研究S。圖4是P+S含量之和與純奧氏體310鋼BTR的關(guān)工作。由這些研究中得知，凝固裂紋的敏感性與8鐵系。試驗(yàn)

6、所用母材為310S鋼，板厚3mm，焊接電流素體的含量有依存關(guān)系，圖3是8鐵素體的含量與凝100A，電弧電壓12．5V，焊接速度150mm／min?？梢怨塘鸭y敏感性的關(guān)系曲線3J?？梢钥闯?，鐵素體含量看出，隨著P+S數(shù)量的增加，脆性溫度區(qū)間增大，很容在5％～20％范圍內(nèi)時(shí)，裂紋的敏感性最小，單一的^y易產(chǎn)生凝固裂紋。為了提高材料抗凝固裂紋的能力，相或鐵素體含量在40％以上時(shí)，裂紋的敏感性顯著增已開(kāi)發(fā)出了P，S含量分別小于1×10的鋼種，即加。通過(guò)改變焊縫金屬的化學(xué)成分及調(diào)整熔合比，使310EHP鋼。為了進(jìn)一步說(shuō)明問(wèn)題，采用可變拘束熱裂焊縫金屬中的鐵素體量在幾個(gè)百分?jǐn)?shù)

7、范圍內(nèi)，就可以紋試驗(yàn)方法i貝0定了310EHP鋼及其它幾種不銹鋼的BTR，見(jiàn)圖5?？梢钥闯觯c其它不銹鋼相比較，310EHP避免凝固裂紋的產(chǎn)生。鋼的BTR很小，故其裂紋敏感性極低。根據(jù)各方面的研對(duì)純奧氏體焊縫而言，曾就各合金元素和雜質(zhì)元362012年第10期學(xué)兔兔www.xuetutu.com學(xué)兔兔www.xuetutu.com俘擄專題綜述和Laves相的元素。采用這一成分的合金焊接時(shí)，在最后的凝固區(qū)域內(nèi)易于形成y／NbC或y／Laves相的共晶，這些共晶的熔點(diǎn)低，故易于產(chǎn)生凝固裂紋。除了Nb之外，C和si也是增加凝固裂紋敏感性的元素。另外，當(dāng)母材中存在未固溶的N

8、bC時(shí)，在