奥氏体不锈钢焊接缺陷的种类与解决办法

对奥氏体不锈钢进行焊接加工时，有时发生各种各校的缺陷，这些缺陷形成的原因很多。下面就从焊接工艺控制与缺陷形成机理角度出发，提出解决办法。

奥氏体不锈钢板

第一种是接头碳化物析出敏化，形成原因是奥氏体不锈钢经固溶处理后，金相组织更均匀，无碳化物相，具备高耐腐蚀性能，特别是耐晶间腐蚀能力。但经焊接加热后，过饱和的碳从晶内析出向晶界偏聚，并和铬结合生成Cr23C6，也就是发生了敏化反应。因为焊接快速加热与冷却，使得碳化物析出敏化局限在比较窄的温度范围，随着敏化温度下停留时间与不锈钢化学成分的不同而变化，通常处于600-850℃。另外并不是整个焊件均会敏化，而只会有焊接循环峰值温度恰好处于敏化温度之间的接头区域才会形成碳化物析出。当碳化物析出之后，会导致析出区晶界贫铬，这使得接头在随后的使用中有可能形成晶间腐蚀。

防止办法是应避免或消除碳化物的析出。所以主要从焊接材料与焊接工艺的选择两方面来采取相应措施。使用超低碳或添加Ti、Nb等稳定元素的不锈钢焊接材料。 也可以使用小线能量，降低危险温度范围停留时间。其三是接触腐蚀介质焊缝的最后焊接。焊后做固溶处理。

第二种是热裂纹 ，形成原因是奥氏体不锈钢的导热系数较低与线膨胀系数较大，在焊接局部加热与冷却条件下，接头在冷却过程中可产生比较大的拉应力。焊缝金属凝固期间存在较大拉应力是形成热裂纹的必要条件。奥氏体不锈钢容易生成方向性较强的柱状晶焊缝组织，这利于有害杂质的偏析而导致生成晶间液态夹层。奥氏体不锈钢与其焊缝的合金组成比较复杂，不但有磷、硫等杂质可生成易熔夹层，有的合金元素由于溶解不完全，也会生成有害的易熔夹层，导致形成热裂纹。

避免产生热裂纹的办法有4种。

第一种是控制焊缝金属的组织，焊缝组织是奥氏体与铁素体的双相组织时，不容易形成低熔点杂质偏析，能够降低热裂纹生成的概率。但双相组织中的铁素体含量要低于5%，不然容易导致σ相脆化。
第二种是控制焊缝金属的化学成分，即降低焊缝金属中的镍、碳、硫与磷的含量， 提高铬、钼、硅与锰等元素的含量，能够降低热裂纹生成的概率。

第三种是选择正确的焊接材料，例如使用低氢型焊条能够细化焊缝晶粒，降低杂质偏析程度，增强抗裂性，但容易使焊缝含碳量增加，减小耐腐蚀性。

第四种是使用合适的焊接工艺参数，例如使用小线能量，可防止粗大柱状晶的形成。使用快速冷却法，这样能够减少偏析，增强抗裂性等性能。