奧氏體不銹鋼與鐵素體和馬氏體不銹鋼相比,較容易焊接,奧氏體不銹鋼焊接接頭在焊態(tài)下具有良好的塑性和韌性。奧氏體不銹鋼焊接接頭的主要問題是焊接裂紋和耐蝕性。焊縫金屬的焊接裂紋和耐蝕性將在第三章專門談及,這里主要說明熱影響區(qū)的焊接裂紋和耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)小、線膨脹系數(shù)大,在焊接局部加熱和冷卻的條件下,焊接接頭可形成較大的焊接應(yīng)力。奧氏體不銹鋼特別是純奧氏體組織的不銹鋼(如310S不銹鋼),熱影響區(qū)晶粒長大現(xiàn)象較嚴(yán)重,于焊接熱循環(huán)的不平衡加熱,在晶界產(chǎn)生有害雜質(zhì)元素(如硫、磷等)的聚集,這就形成低熔點(diǎn)共晶液膜,因而產(chǎn)生焊接液化裂紋。在材料中含一定量的鐵素體并限制雜質(zhì)元素的含量,可減少液化裂紋傾向。一般來說,奧氏體不銹鋼的焊接裂紋主要發(fā)生在焊縫金屬上。
焊接熱影響區(qū)的腐蝕問題是影響奧氏體不銹鋼焊接性的主要因素,熱影響區(qū)的敏化區(qū)會產(chǎn)生晶間腐蝕。對于含鈮、鈦穩(wěn)定化的奧氏體不銹鋼熱影響區(qū)過熱區(qū)會產(chǎn)生“刀蝕”。這些在以后會專門論述。
焊接接頭的應(yīng)力腐蝕破裂是焊接接頭中常見的腐蝕破壞現(xiàn)象。由于奧氏體不銹鋼焊接會產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力,應(yīng)力腐蝕破裂現(xiàn)象在焊縫和熱影響區(qū)及其他的拉應(yīng)力區(qū)域都有可能發(fā)生。降低焊接殘余應(yīng)力水平,選擇耐應(yīng)力腐蝕的母材和焊接材料,都是防止應(yīng)力腐蝕破裂的主要措施。