由于不銹鋼材料其有著強(qiáng)力耐腐蝕、抗氧化與耐高溫等優(yōu)勢(shì)，被大量用在了石化、航空航天、核能、冶金、電力、交通運(yùn)輸與電子等部門(mén)。因?yàn)椴讳P鋼材料化學(xué)成分中存在非常多的合金元素、復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)體系，這些都給焊接加工造成較大困難，尤其是焊接熱裂紋問(wèn)題更引人關(guān)注。

不銹鋼熱裂紋

熱裂紋一般有三種，在焊縫金屬中生成的熱裂紋也叫做凝固裂紋，在熱影響區(qū)或多層焊道的再加熱區(qū)形成的熱裂紋叫做液化裂紋，這兩種裂紋均為在液相和固相共存的高溫區(qū)域，并在熱應(yīng)變的作用下形成的。第三種屬于低塑性裂紋，此類(lèi)裂紋產(chǎn)生的溫度較低，其的出現(xiàn)和液相沒(méi)有關(guān)系，一般是處在熱影響區(qū)的粗晶區(qū)。

在不銹鋼焊接的過(guò)程中，焊縫金屬的凝固裂紋是一個(gè)較為關(guān)鍵的問(wèn)題，凝固裂紋的敏感性與δ鐵素體的含量是依存關(guān)系，鐵素體含量在5%-20%范圍內(nèi)時(shí)，裂紋的敏感性最低，單一的γ相或鐵素體含量位于40%之上時(shí)，裂紋的敏感性也會(huì)明顯升高。經(jīng)過(guò)優(yōu)化焊縫金屬的化學(xué)成分與調(diào)整熔合比，可以將焊縫金屬中的鐵素體量控制于幾個(gè)百分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)，如此能夠防止形成凝固裂紋。

在各個(gè)鎳基合金中，由于鎳625或718的脆性溫度區(qū)間比哈斯特洛依X或C-276要大些，所以前者的凝固裂紋敏感性要稍微高點(diǎn)，這是由于它們均有著比較多的合金元素鈮，鈮元素是生成NbC、γ相(Ni3Nb)和Laves相的元素。使用這一化學(xué)成分的合金焊接時(shí)，在最后的凝固區(qū)域內(nèi)容易生成γ/NbC或γ/Laves相的共晶，此類(lèi)共晶的熔點(diǎn)較低，所以容易形成凝固裂紋。除了Nb之外，碳與硅也是可以提高凝固裂紋敏感性的元素。此外當(dāng)母材中有著未固溶的NbC時(shí)，在γ/NbC界面上會(huì)形成液化，伴隨著晶界的液化也會(huì)產(chǎn)生液化裂紋。

總的來(lái)說(shuō)，在不銹鋼材料中各類(lèi)焊接熱裂紋的形成除了和材料自身的合金成分及組織存在關(guān)系外，材料中的夾雜物與溶質(zhì)元素例如磷、硫、Pb、Sn、Zn等也有著比較重要的作用，它們使得低熔點(diǎn)物質(zhì)的產(chǎn)生，導(dǎo)致殘留液相覆蓋在晶界周?chē)诤苄〉臒釕?yīng)變作用下就會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象。

對(duì)于奧氏體-鐵素體不銹鋼焊縫來(lái)說(shuō)，鐵素體組織含量對(duì)凝固裂紋的敏感性有重要影響，而對(duì)于純奧氏體不銹鋼焊縫來(lái)講，磷與硫的含量對(duì)其BTR也有著非常顯著的影響，它的含量越低，熱裂紋敏感性就越低。在鎳基耐熱耐蝕合金的焊接中，鈮、碳與硅等元素容易生成低熔點(diǎn)共晶，所以也會(huì)提高凝固裂紋敏感性，磷、硫等雜質(zhì)在晶界的偏析也會(huì)導(dǎo)致熱裂紋的最終形成。