不銹鋼與碳鋼焊接裂紋如何控制

1. 碳鋼上堆焊不銹鋼,不銹鋼產生裂紋，產生機理以及如何預防，謝謝

防止裂紋的措施之一，是要盡可能的減少木材，焊材中有害元素的含量。

奧氏體鋼焊縫中存在少量δ鐵素體（4%以上），對防止凝固裂紋有顯著的效果，304，321，347鋼的焊縫凝固裂紋敏感性較小，其主要原因就是即是本身自熔焊縫中，焊後也會存在少量的δ鐵素體的緣故。所以奧氏體不銹鋼的配套焊接材料常常在製造時即已經考慮合金元素的含量匹配，使焊縫中形成復合要求的少量鐵素體。鐵素體的有利作用是對S,P,Si,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共品。焊縫中的鐵素體數量是有控制的，過多的鐵素體相使焊縫素韌性降低。而且加入在焊後有經受熱處理時，可能發生δ→σ+γ`的轉變引起焊縫脆化，所以通常18-8，18-12-2等鋼的相應焊材鐵素體的含量控制在4%～12%之間。

另一方面在某些腐蝕環境，即使輕微的鐵素體也可能引起嚴重的問題，例如在尿素，醋酸等介質中，焊縫中的鐵素體會發生選擇性腐蝕。純奧氏體的焊縫金屬，通過加入Mn,Mo,W,V,Ti可以改善其凝固裂紋敏感性，如尿素級不銹鋼的焊材00Cr25Ni22Mn4Mo2N，00Cr18Ni15Mn5Mo2N鋼和耐硫酸，磷酸。有機酸抗孔蝕，應力腐蝕用的00Cr20Ni24Mo5Cu等焊縫金屬雖然並不含有鐵素體相，但因Mn,Mo含量較高，仍具有良好的抗熱烈性能，焊接時不會產生凝固裂紋。Mn在焊縫金屬中可與S結合生成高熔點的MnS從而防止S的偏析和產生低熔點共晶，而Mo,W可提高熔池的結晶溫度，縮小結晶溫度范圍，V,Ti可以縮小脆性溫度區間BTR.因此均對防止凝固裂紋起到良好作用。

(2)熱影響區（液化）裂紋
奧氏體不銹鋼焊接熱影響區常常可見到緊鄰融合線處的熱裂紋。這種裂紋與焊縫凝固裂紋形成的原因相同，是由於木材中奧氏體經界殘存著比基體熔點低的熔點共晶薄膜，在焊接電弧焊加熱總發生熔化，並在隨後的冷卻中受收縮拉應力的作用熱發生開裂。含硼304鋼熱影響區的液化裂紋。在多層（多道）焊縫中也會遇到液化裂紋，這種情況往往是先焊的焊道中鐵素體含量少或無鐵素體而存在低熔點共晶薄膜，在隨後的焊道德熱影響下發生開裂。同樣防止熱影響區液化裂紋的主要對策是盡可能減少可能生成低熔點共晶的有害元素和偏析程度。因此，在選用剛才和焊材時，特別要注意有害元素的含量，焊接時應採用小的線能量的焊接工藝和規范，防止熱影響區過熱，以及注意接頭設計和焊接程序，盡可能減少焊接殘余應力。

(3)高溫低塑性裂紋
這種裂紋多數發生在單相奧氏體鋼及合金的熱影響區或多層焊縫中先一層（道）焊縫上，其產生的溫度范圍相當於再結晶溫度，因此高溫低塑性裂紋產生的溫度比液化裂紋更低的熱影響區。對於奧氏體鋼，在低於固相線溫度以下的加熱過程和冷卻過程，其塑性變化是不同的。在加熱過程中，起初隨溫度升高，塑性（Φ值）略有增加，在達到溫度t3時塑性開始降低。到達taD時降至零。在冷卻過程中，塑性開始恢復，當溫度降至t3時已接近原來加熱時的水平。但在t2～t1溫度范圍出現塑性降低。此時如果存在較大的收縮應變，就會引起裂紋。表1中的DTR是用可調拘束裂紋試驗測出的奧氏體不銹鋼產生高溫低塑性裂紋的溫度。從表1中的高溫低塑性裂紋開始和終了溫度及其范圍可知，310，316鋼分別在1200～840℃和1180～1050℃產生高溫低塑性裂紋，其溫度范圍相應為350℃和130 。而347，321，304三種鋼，既未發現裂紋也沒測出產生裂紋的DTR溫度，表明穩定型奧氏體鋼具有較大的高溫低塑性裂紋傾向。而亞穩奧氏體鋼的敏感性較小，一般焊接過程中不會產生這種裂紋。
奧氏體鋼及台金冷卻過程中出現塑性降低和產生高溫低塑性裂紋的機制相當復雜，簡單說與熱影響區在「再結晶溫度」二次晶界的形成有關。二次晶界又與金屬在高溫下點陣缺陷(空位、位錯)的運動和晶界遷移等擴散行為有關。因此凡是能提高「再結晶溫度」和增加擴散激括能的因素都可以阻礙二次晶界的形成，從而降低高溫低塑性裂紋的敏感性。焊縫中的鐵素體可以有效阻止位錯運動，使多層焊縫防止高溫低塑性裂紋。合金元素Mo、W、Ta、Ti等可有效地增加多邊化激活能，提高再結晶溫度，在鋼和焊縫中掭加這些元素，都有利於防止高溫低塑性裂紋。

奧氏體不銹鋼的熱裂紋問題，曾經是這類鋼最擔心的問題。因此也就成為奧氏體鋼工藝焊接性的指標。事實上，早期不銹鋼製品中，熱裂紋是經常出現的，相當多的焊接結構存在隱患，是「帶病」工作。隨著對奧氏體鋼焊接裂紋的成因、不銹鋼及焊接材料中元素對裂紋的影響、焊縫中鐵素體作用的研究以及新型焊接工藝的開發等，現在奧氏體不銹鋼的熱裂紋，在實際焊接產品上已經很少發現，顯著改進了焊接性，提高了焊接結構的安全程度．可以說奧氏體不銹鋼的熱裂紋已經有辦法避免和清除。

2. 碳鋼和不銹鋼可以焊接在一起嗎有什麼影響

應當復用牌號為A302或者A307的不制銹鋼焊條（即E309型），因為這二者是異種鋼的焊接，更要控制焊縫中母材金屬的比例，即熔合比。其目的是減少焊縫裂紋。熔合比過大焊縫過分稀釋，可使焊縫中奧氏體成份不足，導致出現馬氏體組織，使接頭脆性產生裂紋。201不銹鋼（奧氏體）與低碳鋼（珠光體）相焊，若採用常用的A102、A132不銹鋼焊條施焊，焊縫金屬中不可避免地要產生馬氏體組織，導致焊縫產生裂紋，用E309型焊條施焊，母材金屬的熔合比要控制在30%以內，就能獲得理想的奧氏體+鐵素體雙相組織。可以避免焊縫裂紋。減小焊縫熔合比除了正確選擇焊條外，還要合理地控制焊接工藝參數，如採用小電流、快速焊、運條不作橫向擺動等。A302或者A307的不銹鋼焊條均未採用直流焊機，直流反接，電弧穩定，飛濺少。
201不銹鋼即(1Cr17Mn6Ni5N),是奧氏體不銹鋼，化學成分如下：C≤0.15，Si≤1.0,Mn:5.5-7.5,P≤0.06,S≤0.03,Ni:3.5-5.5,Cr:16-18,N≤0.25.

3. 不銹鋼與碳鋼的焊接有什麼影響

應當用復牌號為A302或者A307的不銹鋼焊制條（即E309型），因為這二者是異種鋼的焊接，更要控制焊縫中母材金屬的比例，即熔合比。其目的是減少焊縫裂紋。熔合比過大焊縫過分稀釋，可使焊縫中奧氏體成份不足，導致出現馬氏體組織，使接頭脆性產生裂紋。201不銹鋼（奧氏體）與低碳鋼（珠光體）相焊，若採用常用的A102、A132不銹鋼焊條施焊，焊縫金屬中不可避免地要產生馬氏體組織，導致焊縫產生裂紋，用E309型焊條施焊，母材金屬的熔合比要控制在30%以內，就能獲得理想的奧氏體+鐵素體雙相組織。可以避免焊縫裂紋。減小焊縫熔合比除了正確選擇焊條外，還要合理地控制焊接工藝參數，如採用小電流、快速焊、運條不作橫向擺動等。A302或者A307的不銹鋼焊條均未採用直流焊機，直流反接，電弧穩定，飛濺少。
201不銹鋼即(1Cr17Mn6Ni5N),是奧氏體不銹鋼，化學成分如下：C≤0.15，Si≤1.0,Mn:5.5-7.5,P≤0.06,S≤0.03,Ni:3.5-5.5,Cr:16-18,N≤0.25.

4. sus304不銹鋼與碳鋼焊接時，不銹鋼管在焊接處出現裂紋，不知道是怎麼回事

304不銹鋼之間相焊用A102焊條施焊，但304和碳鋼之間焊接就不能用A102了，因為A102焊條的Cr-Ni含量為內18-8，用來焊304和碳鋼後碳鋼熔合容區會出現馬氏體脆性層，塑性很差。應當用Cr-Ni當量高的A302焊條才行。

5. 碳鋼管道和不銹鋼管道焊接會不會出現裂縫

#45鋼本身焊接性能就不是很好，焊接高溫容易產生淬硬，建議找專業焊接人員了解一下，完善工藝。

6. 碳鋼和不銹鋼直接焊接對不銹鋼有什麼影響嗎

應當用牌號為A302或者A307的不銹鋼焊條（即E309型），因為這二者是異種鋼的焊接專，更要控制焊縫中母屬材金屬的比例，即熔合比。其目的是減少焊縫裂紋。熔合比過大焊縫過分稀釋，可使焊縫中奧氏體成份不足，導致出現馬氏體組織，使接頭脆性產生裂紋。201不銹鋼（奧氏體）與低碳鋼（珠光體）相焊，若採用常用的A102、A132不銹鋼焊條施焊，焊縫金屬中不可避免地要產生馬氏體組織，導致焊縫產生裂紋，用E309型焊條施焊，母材金屬的熔合比要控制在30%以內，就能獲得理想的奧氏體+鐵素體雙相組織。可以避免焊縫裂紋。減小焊縫熔合比除了正確選擇焊條外，還要合理地控制焊接工藝參數，如採用小電流、快速焊、運條不作橫向擺動等。A302或者A307的不銹鋼焊條均未採用直流焊機，直流反接，電弧穩定，飛濺少。
201不銹鋼即(1Cr17Mn6Ni5N),是奧氏體不銹鋼，化學成分如下：C≤0.15，Si≤1.0,Mn:5.5-7.5,P≤0.06,S≤0.03,Ni:3.5-5.5,Cr:16-18,N≤0.25.

7. 316L不銹鋼和碳鋼焊接出現裂紋怎麼解決

這個原因太多了，可以做好幾個課題。
一般有冷裂紋，熱裂紋，和延遲裂紋
普通結構鋼，碳鋼，一般是冷裂紋，結構原因，坡口設計太窄等都可能；
熱裂紋一般不銹鋼比較多，原因是低熔點共晶的存在，就是坡口沒清理干凈；
延遲裂紋在耐熱鋼中很常見，也很難處理，關鍵要做好焊前預熱，控制層間溫度，焊後保溫緩冷。

8. 不銹鋼與圓鋼焊接時為什麼會有裂紋

一、原因：
1、由表面折疊而引起的裂紋，裂紋與鋼材表面成15°～75°角，長約1.5～3.5mm，尾部呈漩渦狀，兩側輕微脫碳，脫碳層0.15～0.25mm，裂紋內有氧化鐵皮存在。其宏觀形態是在圓鋼表面沿軋制方向成直線狀或鋸齒狀，連續或斷續出現在鋼材的局部或全長。由此可知，這是在鋼材軋制過程中產生的折疊。產生折疊的主要原因是成品之前的軋件有耳子；其次，在軋制過程中各個道次所產生的耳子、飛邊、嚴重的刮傷、輥環破壞、輥槽嚴重磨損等情況，都可以使成品表面產生折疊；另外，如坯料的嚴重缺陷，如果清理不當也可能造成成品折疊。因此，減少或避免折疊出現的主要措施:①通過合理設計孔型，准確估計寬展，精確調整輥槽位置，減輕或消除成品前軋件的耳子、飛邊、刮傷等缺陷；②仔細清理坯料表面嚴重缺陷。
2、由鋼中夾雜物引起的裂紋，裂紋與鋼材表面成一定角度，長約1.0～2.5mm，兩側輕微脫碳，脫碳層0.10～0.15mm。裂紋兩側及尾部均有夾雜物存在，並有因此而形成的鐵素體帶
3、由皮下氣泡、表面裂紋等連。裂紋與鋼材表面垂直，長約0.8～1.5mm，兩側無脫碳，這是由皮下氣泡引起的裂紋。鋼水中含有大量氣體，當鋼水凝固時氣體即被排出而形成氣泡。靠近鑄坯外層的氣泡稱為皮下氣泡，呈蜂窩形垂直於鋼坯表面，鋼坯經軋制後，其內部的氣泡多數能夠焊合。但是皮下氣泡如果靠近鑄坯表面過近，在加熱時因為鋼坯表面的氧化或燒損而使氣泡暴露出來，氣泡內表面即被氧化，因而不可能再進行焊合，使鋼材表面產生裂紋。
二、解決措施：
依據裂紋產生的原因，可以採用以下措施來減輕或避免裂紋的產生:①採用合理的脫氧合金化工藝，適當控制鋼水中氧含量，盡可能降低鋼水中夾雜物的含量；②在澆注過程採用全程保護澆注，避免鋼水二次氧化，提高鑄坯的純凈度，並減少鑄坯皮下氣泡的產生；③合理控制連鑄鋼水的過熱度，選用理化性能優良的保護渣，二次冷卻採用弱冷並保證均勻冷卻，避免鑄坯出現表面裂紋；④通過合理設計孔型，准確估計寬展，精確調整輥槽位置，仔細清理坯料表面嚴重缺陷減輕或消除成品前軋件的耳子、飛邊、刮傷等缺陷。

9. 304不銹鋼鋼管和碳鋼法蘭用A302焊條焊接後出現裂紋是怎麼回事

對於
304不銹鋼管和碳鋼法蘭的焊接焊接時得需要預熱
100

10. 不銹鋼材質焊接容易出現裂縫的原因都是什麼呢

晶間腐蝕：根據貧鉻理論，焊縫和熱影響區在加熱到450-850℃敏化溫度區時在晶界上析出碳化鉻，造成貧鉻的晶界，不足以抵抗腐蝕的程度。焊接時就會出現裂縫。

應力腐蝕開裂：應力腐蝕開裂是焊接接頭在特定腐蝕環境下受拉伸應力作用時所產生的延遲開裂現象。奧氏體不銹鋼焊接接頭的應力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴重的失效形式，表現為無塑性變形的脆性破壞。

焊縫金屬的低溫脆化：對於奧氏體不銹鋼焊接接頭，在低溫使用時，焊縫金屬的塑韌性是關鍵問題。此時，焊縫組織中的鐵素體的存在總是惡化低溫韌性。

(10)不銹鋼與碳鋼焊接裂紋如何控制擴展閱讀：

奧氏體不銹鋼通常在常溫下的組織為純奧氏體，也有一些為奧氏體+少量鐵素體，這種少量鐵素體有助於防止焊接熱裂紋。

防止焊接裂紋措施：

盡量使焊縫金屬呈雙相組織，鐵素體的含量控制在3-5%以下。因為鐵素體能大量溶解有害的S、P雜質。

盡量選用鹼性葯皮的優質焊條，以限制焊縫金屬中S、P、C等的含量。

採用低碳或超低碳的焊材，如A002等；採用含鈦、鈮等穩定化元素的焊條，如A137、A132等。

由焊絲或焊條向焊縫熔入一定量的鐵素體形成元素，使焊縫金屬成為奧氏體+鐵素體的雙相組織，(鐵素體一般控制在4-12%)。

減少焊接熔池過熱，選用較小的焊接電流和較快的焊接速度，加快冷卻速度。

對耐晶間腐蝕性能要求很高的焊件進行焊後穩定化退火處理。