焊接接头再热裂纹 系列2-不锈钢的再热裂纹

                                                                                                   



前言

上一期老愚带大家认识了焊接接头的再热裂纹，以及再热裂纹的产生机理。本期老愚为大家详细分析奥氏体不锈钢再热裂纹产生的原因及预防措施。


1奥氏体不锈钢再热裂纹概述 奥氏体不锈钢设备，尤其是高温环境下使用的设备，在服役过程中可能会出现再热裂纹。
此再热裂纹的敏感温度为500~700℃（长期操作的温度）。
这些再热裂纹绝大多数都是出现在热影响区的，而很少或几乎没有出现在焊缝内部。

图1 不锈钢再热裂纹的微观结构
2产生原因及预防措施


（1）


奥氏体不锈钢的母材与焊材中，金属合成元素相对较多，可能还含有杂质元素，焊接过程中容易导致焊接接头热影响区的金属成分发生偏析，甚至产生马氏体组织。而焊缝是纯焊材，不容易发生偏析。
杂质元素（比如P元素）和夹杂物对再热裂纹有很大影响。
解决措施：对于高温环境下使用的设备，我们需要对奥氏体不锈钢的杂质元素和夹杂物加以限制。
另外，必要时还要控制晶粒度、铁素体含量等。


（2）


焊接过程中当没有控制好焊接热输入量，使焊接接头处（特别是热影响区）晶粒变粗大，从而导致晶界面积扩增，形成裂纹。
解决措施：控制好焊接过程中的热输入量。


（3）


焊接工艺不合理，导致一次焊缝熔敷量较多，从而加大焊接接头热敏感性，再次加热时，焊接接头易出现裂纹。
解决措施：采用多层多道焊接、控制层间温度/道间温度等。


（4）


焊接接头结构形式设计不合理或者设备装配约束过大，导致焊接接头最终的残余应力过大。
解决措施：合理设计焊接接头和装配方式。

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