如何防止焊缝凝固裂纹？

可以通过控制母材和填充金属的成分，简单而有效地避免或减少奥氏体不锈钢焊缝凝固裂纹，如果保证凝固成铁素体初析相，则裂纹的可能性实际上为0。对于大多数奥氏体不锈钢焊缝金属，这意味着要控制成分以得到FA模式凝固，在焊接熔敷金属中得到FN=3～20的铁素体含量。如果已知母材和填充金属成分，则可以使用图6-24中的WRC-1992相组分图很有效地控制焊缝金属的微观相组分。

如果由母材和焊接填充材料组成的合金系不可能产生FA模式的凝固。[即必然以奥氏体为初析相凝固（A或AF模式）]，则很可能产生裂纹。在这种焊缝金属中最有效地避免凝固裂纹的方法是降低杂质含量（如图6-23Suutala图所示）和（或）减少焊接拘束度。高纯度的全奥氏体焊缝金属在低拘束度到中等拘束度下有足够的抗裂性。凸的焊道形状和填满弧坑也有益于防止裂纹。

在规定焊缝金属铁素体含量时要根据其使用和工作条件，当铁素体数FN=3～20范围内，可以肯定能够避免凝固裂纹，然而如果焊缝要进行消除应力处理或者在低温或高温下工作，则铁素体数FN高于10时，将降低力学性能。图6-19曾显示低到FN=3的铁素体数也可能降低低温断裂韧度。(www.xing528.com)

在425～870°C（800～1600°F）温度范围内工作，可能由于生成α′相和σ相而脆化，这两种相都优先在铁素体-奥氏体界面上形成。对于FN高于10的焊缝，这些相的形成可以严重地降低韧度和延性。高的铁素体含量也显示出降低高温应力-断裂性能（图6-18）。因此在试图用WRC-1992相组分图通过简单地控制成分来产生FA模式凝固和得到一个可以安全防止焊接凝固裂纹的铁素体含量水平时，工程人员必须意识到焊缝金属高的铁素体含量带来潜在的负面影响。而在采用激光和电子束焊接方法时，用WRC-1992预测的凝固模式和铁素体含量可能不对，在这种情况下必须采用6.5.1.5节中的预测相组分图以及所提示的预防方法。