纯奥氏体不锈钢焊接时,一般要求焊缝组织是纯奥氏体,如耐热用钢310S不锈钢和尿素级用钢0025-22Mo2N 钢的焊接,都要求焊缝组织为纯奥氏体。由于纯奥氏体焊缝中没有铁素体组织,不能形成Y+α两相组织,因此焊缝的抗热裂性能相对较差。如何提高抗热裂性能,一般有以下几种措施。


  1. 严格限制焊缝中的硫、磷等杂质元素。硫、磷与铁、镍可形成低熔点共晶:Fe-S的熔点为988℃,Ni-S的熔点为645℃,Fe-P的熔点为1050℃,Ni-P的熔点为880℃.在焊接热裂纹方面,含Ni越高的钢,对硫、磷越敏感。


  2. 耐高温用焊缝组织中形成奥氏体十一次碳化物(Y+C1)组织,对提高焊缝抗热裂性能有效而又不会损害其高温性能。为了获得Y+C1两相组织,可适当提高焊缝的碳含量,使之在一次结晶过程中就可形成稳定的碳化物,一次碳化物也可如同铁素体相一样,起到细化晶粒的作用,而减少有害杂质的偏析与聚集。


 3. 提高焊缝中的锰、钼的含量。锰可以限制硫、磷的有害作用,锰、钼都是大原子半径的元素,增加晶格畸变,阻止亚晶界裂纹产生。焊接材料中含有一定量锰、钼是防止焊缝热裂纹常且有效的措施。


 4. 适当控制含硅量。在纯奥氏体焊缝中,硅对抗热裂性能是有害的,但对抗某些介质的腐蚀和高温氧化是有利的,因此硅含量的控制要根据情况而定。


 5. 适当提高氮的含量。氮的作用与碳的作用相当,主要是形成氮化物,获得两相组织,也起到细化晶粒的作用。


 6. 采用合适的焊接工艺,尽可能减少熔池过热,尽量防止晶粒长和接头的应力集中。试验表明,减小焊接电流可以减小焊缝热裂纹的趋势。