压力容器用不锈钢及其焊接特点之奥氏体不锈钢及其焊接特点

压力容器用不锈钢及其焊接特点之奥氏体不锈钢及其焊接特点

奥氏体不锈钢是应用最广泛的不锈钢，以高Cr-Ni型最为普遍。目前奥氏体不锈钢大致可

分为Cr18-Ni8型、Cr25-Ni20型、Cr25-Ni35型。奥氏体不锈钢有以下焊接特点：

①焊接热裂纹奥氏体不锈钢由于其热传导率小，线膨胀系数大，因此在焊接过程中，焊

接接头部位的高温停留时间较长，焊缝易形成粗大的柱状晶组织，在凝固结晶过程中，

若硫、磷、锡、锑、铌等杂质元素含量较高，就会在晶间形成低熔点共晶，在焊接接头

承受较高的拉应力时，就易在焊缝中形成凝固裂纹，在热影响区形成液化裂纹，这都属

于焊接热裂纹。防止热裂纹最有效的途径是降低钢及焊材中易产生低熔点共晶的杂质元

素和使铬镍奥氏体不锈钢中含有4％~12％的铁素体组织。

②晶间腐蚀根据贫铬理论，在晶间上析出碳化铬，造成晶界贫铬是产生晶间腐蚀的主要

原因。为此，选择超低碳焊材或含有铌、钛等稳定化元素的焊材是防止晶间腐蚀的主要

措施。

③应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂通常表现为脆性破坏，且发生破坏的过程时间短，因此危

害严重。造成奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的主要原因是焊接残余应力。焊接接头的组织

变化或应力集中的存在，局部腐蚀介质浓缩也是影响应力腐蚀开裂的原因。

④焊接接头的σ相脆化σ相是一种脆硬的金属间化合物，主要析集于柱状晶的晶界。γ

相和δ相都可发生σ相转变。比如对于Cr25Ni20型焊缝在800℃~900℃加热时，就会发生

强烈的γ→δ转变。对于铬镍型奥氏体不锈钢，特别是铬镍钼型不锈钢，易发生δ→σ

相转变，这主要是由于铬、钼元素具有明显的σ化作用，当焊缝中δ铁素体含量超过12

％时，δ→σ的转变非常显著，造成焊缝金属的明显的脆化，这也就是为什么热壁加氢

反应器内壁堆焊层将δ铁素体含量控制在3％~10％的原因。

以上就是对压力容器用不锈钢及其焊接特点之奥氏体不锈钢及其焊接特点的介绍