如何防止不銹鋼罐產(chǎn)生凝固裂紋的方法

消除或降低凝固裂紋敏感性的方法有很多。如果可能的話，控制凝固行為總是可取的。對于鋼鐵材料，與以鐵素體(體心立方)為初相和奧氏體(面心立方)為初相的凝固相比，前者對凝固裂紋的抵抗能力會有所提高。當(dāng)不能選擇鐵素體(體心立方)作為初相凝固時，例如，對于某些奧氏體不銹鋼，可以通過減少其中的雜質(zhì)元素(P, S，可能還有B)來降低裂紋敏感性。其他以體心立方晶結(jié)構(gòu)為初相凝固的材料(如鈦)也具有良好的抗凝固裂紋性。

對于在凝固結(jié)束時發(fā)生共晶反應(yīng)的焊縫金屬，共晶反應(yīng)會產(chǎn)生一定量的共晶液相。根據(jù)基材和焊縫金屬的成分，建議控制凝固結(jié)束時形成的共晶液相膜的體積分?jǐn)?shù)和分布，盡管這樣做的方法不是直接的。在共晶合金體系中，可通過兩種措施控制凝固抗裂性，一是減少共晶液相膜的量，二是增加共晶液相的量，直至達(dá)到裂紋回填的效果。一般來說，降低凝固溫度范圍是降低焊縫凝固裂紋敏感性的方法，但這種方法并不總是可行的。

通過接頭設(shè)計和焊接工藝，可以在一定程度上控制約束。一般來說，較低的焊接熱輸入和較小尺寸的凸焊縫可以降低凝固裂紋的敏感性。內(nèi)部約束主要由凝固收縮引起，但控制母材的強(qiáng)度也被證明是有效的。許多析出強(qiáng)化合金，如鎳基高溫合金，在固溶退火條件下焊接，以減少內(nèi)部約束。在某些情況下，將焊縫放置在約束較低的區(qū)域，或使用焊接鉗施加壓應(yīng)力(或減少拉伸約束)可能是有用的。

在大多數(shù)情況下，根據(jù)母材和填充金屬的成分特點，選擇抗凝固裂紋性能好的母材和填充金屬是解決凝固裂紋問題的方案。當(dāng)該方案不能實現(xiàn)時，可通過控制焊道形狀或控制約束尺寸來保證。對于包括鎳基合金在內(nèi)的許多材料，使用小尺寸的頭通常可以成功地防止凝固裂紋。這導(dǎo)致了更高的成本，因為整體焊接時間急劇增加，特別是對于厚截面焊接接頭。