奥氏体不锈钢焊材能焊高温合金钢吗

Answer 1

不行的
对于高温合金的焊接性主要有焊接裂纹和接头的等强性两个方面，这里仅论述母材方面的焊接性，而焊缝金属放在焊接材料一章进行论述。母材热影响区焊接裂纹有近缝区的液化裂纹、应变时效裂纹（也称再热裂纹）和失塑性裂纹等。这里主要讨论液化裂纹和应变时效裂纹。液化裂纹是由于焊接时不平衡的快速加热冷却过程而引起的偏析所造成的晶间液膜而引起的，晶间液膜一般认为是低熔点共晶物，其组成与合金化学成分有关。现在常见的高温合金对其杂质元素都控制很严，一般足以成为影响液化裂纹主要的因素，而影响液化裂纹主要因素是高温合金形成的某些强化相。许多研究表明，引起液化裂纹的液膜主要是晶界上的碳化物相（MC或M6C）和γ’相。这是因为在焊接快速加热时，当温度达到一定时MC或γ’趋向分解并向基体扩散溶解，但由于分解元素的原子半径和扩散能力差异很大。加之时间不充分，因而造成极不均匀的扩散，在MC或γ’周围有高浓度的MC或γ’形成元素，在此相界就形成低熔点共晶（即液膜），在焊接应力作用下，产生液化裂纹。碳化物和γ’形成元素的含量越多，液化裂纹倾向越严重。高温合金中有一个合适的C含量。含量过高或过低对焊接性和其他一些性能都是有害的。Al、Ti是γ’主要形成元素，Al、Ti含量越高，液化裂纹倾向越严重。图2-3表示高温合金焊接裂纹敏感性（焊接的难易程度）与Al、Ti总量的关系。另外Nb是γ’、 γ’的形成元素，Nb的增加，也会增加液化裂纹的敏感性。
高温合金的状态对液化裂纹的产生影响也很大，铸造合金的铸态和变形合金的时效状态对液化裂纹的敏感性较大，面在固溶状态（或退火状态）下液化裂纹倾向较小。另外。高温合金晶粒越粗，越容易引起液化裂纹。
应变时效裂纹是指析出强化高温合金焊接后，在时效处理或高温使用过程 中，由于焊接残余应力的作用，伴随着时效的析出强化面发生的一种晶间开裂现象。应变时效裂纹属于再热裂纹性质。高温合金Al、Ti含量越高，γ’析出强化越强烈，变形越易于集中在晶界，塑性或断裂韧性越低，应变时效裂纹就越敏感、高温合金中的杂质元素如Si、S等，对高温合金防止应变时效裂纹是非常有害的。在固溶态或退火态下焊接时，有利于减小应变时效裂纹 倾向。
接头的等强性是焊接成功与否的关健因素，不论是固溶强化的合金，还是析出强化的合金，在过热区有显著的晶粒粗化现象。粗晶粒对高温瞬时强度和持久强度有一些好处，但严重降低高温塑性和疲劳强度，过热区越宽，其影响越严重。
在有些固溶强化合金的焊接热影响区会出现析出强化相，使强度增高，使焊接接头性能不均匀。析出强化合金的接头不均匀性更为突出，固溶状态下焊接，紧邻焊缝的过热区因来不及析出仍表现为固溶态，而离开焊缝较远的热影响区则是进行时效而出现析出强化区域。若有时效状态下焊接，过热区总会发生固溶过程而软化，导致焊接接头的强度下降。焊后进行热处理可以有效地解决接头不均匀性。