法蘭焊接性能

　　奧氏體不銹鋼在焊接中的主要問題是焊縫和熱影響區(qū)的熱裂紋以及耐蝕性，這類問題也是奧氏體鋼工藝焊接性和使用焊接性的指標(biāo)。

　　1、防止焊縫的熱裂紋

　　奧氏體不銹鋼法蘭焊縫中鐵素體起著極其重要的作用。奧氏體不銹鋼焊縫中常常需要形成一定數(shù)量δ相鐵素體(4% ~ 12%)，以防止焊縫產(chǎn)生凝固裂紋(熱裂紋)。δ鐵素體是奧氏體不銹鋼(含焊縫金屬)在一次結(jié)晶過程(凝固過程)中生成并保留至常溫的鐵素體。由于鐵素體含碳量很低，性能與純鐵相似，有良好的塑性和韌性，低的強(qiáng)度和硬度。鐵素體的有利作用是對S、P、Si和Nb等元素溶解度較大，能防止這些元素的偏析和形成低熔點(diǎn)共晶，從而阻止凝固裂紋產(chǎn)生。

　　法蘭焊接過程實(shí)際上是一個(gè)在焊接結(jié)構(gòu)上，母材金屬與焊材局部進(jìn)行的冶金和熱處理過程。焊縫中的鐵素體可以有效的阻止低溶點(diǎn)共晶生成和減少偏析程度以及二次晶界的錯(cuò)位運(yùn)動(dòng)，因而可防止熱影響區(qū)裂紋和高溫低塑性裂紋?？傊?，焊接中的 δ鐵素體對防止和降低奧氏體焊縫金屬的熱裂紋和微裂紋作用是肯定的，它顯著的改進(jìn)了焊接性，提高了焊接結(jié)構(gòu)的安全程度。

　　δ鐵素體在焊縫中具有一定的負(fù)作用。對于焊后需要 600℃以上熱處理的焊件或長期在600 ~ 850℃溫度下工作的焊件，由于在上述高溫下δ相鐵素體會(huì)析出б相鐵素體，б相具有四方結(jié)晶構(gòu)造，且富含Cr造成周圍Cr的貧化，引起焊縫金屬的脆化。此時(shí)應(yīng)將焊縫鐵素體的含量控制在 3%~8%，或者采用重新固溶處理，將б相鐵素體溶解回基體中。

　　2、改善焊接接頭的耐蝕性

　　焊接接頭是指整個(gè)焊接區(qū)，包括焊縫和熔合區(qū)以及熱影響區(qū)。奧氏體鋼法蘭的焊接結(jié)構(gòu)常常因?yàn)楦g而損壞甚至報(bào)廢，最常見的腐蝕類型是晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕。由于鐵素體是以分散并均布成小坑狀存在于奧氏體晶粒之間，削弱奧氏體柱狀晶和樹枝晶的方向性，隔斷奧氏體晶界連續(xù)網(wǎng)狀碳化鉻析出，從而防止晶間腐蝕，因此鐵素體對提高耐晶間腐蝕的作用有好處。通過試驗(yàn)證明，由于鐵素體對應(yīng)力腐蝕開裂不敏感，因此含有鐵素體的奧氏體鋼焊縫的耐應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于同成分但含有很少鐵素體的奧氏體鋼焊縫。