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304不锈钢焊接热裂的

原因及解决方法

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一、304不锈钢是奥氏体不锈钢，相当于1Cr19Ni9.

SUS304不锈钢是0Gr18Ni9的材质，产生热裂纹的可能性比较大，

奥氏体不锈钢有一个特点：他在900多度以上时是奥氏体，900多

度以下至600多度时是马氏体，温度继续下降，就又转变为奥氏

体。焊接时接口开裂就是在马氏体阶段开裂的。

解决的方法：减小一下焊接时的热输入量，加大焊后水冷却的工

艺，使其在马氏体阶段的时间缩短，避免焊件在敏感的温度区间停

留，接口就不会裂了。

二、不锈钢的焊接

1、奥氏体不锈钢的焊接

不锈钢是不锈钢和耐酸钢的总称，钢中所加合金元素在10%（质量

分数）以上，属于高合金钢。它包括奥氏体型、马氏体型、铁素体

型、奥氏体－马氏体型和沉淀硬化型五类。

焊接奥氏体不锈钢（0Cr18Ni9、00Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2、00Cr18

Ni12Mo2、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo3Ti等）主要问题

是热裂纹――焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近

的高温区所产生的焊接热裂纹、脆化、晶间腐蚀――沿金属晶粒边

界发生的腐蚀破坏现象。和应力腐蚀开裂――金属材料（包括焊接

接头）在一定温度下受腐蚀介质和拉应力的共同作用而产生的裂

纹。此外，因导热性差，线膨胀系数大，焊接变形也大。

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1)热裂纹与结构钢相比，它的热裂纹倾向较大，在焊缝及热影响区

均可能出现热裂纹。最常见的是焊缝结晶裂纹－－在焊缝凝固过程

的后期所形成的焊接裂纹，时在热影响区和多层焊层间还会出现液

化裂纹。含镍量越高，产生热烈倾向越大，而且越不容易控制。

;防止措施：a.严格限制硫、磷等杂质的含量。b.调整焊缝金属组

织，以奥氏体为主的γ＋δ双相组织具有良好抗裂性。c.调整焊缝金

属合金成分，在单相稳定奥氏钢中适当增加锰、碳、氮的含量。d.

采用小线能量及小截面焊道

2)接头脆化奥氏体钢焊接接头的低温脆化和高温脆化是值得注意的

问题

防止措施：a.严格控制焊缝中铁素体含量（体积分数）2～7%，因为

475℃脆化和δ相脆化易出现在铁素体中。b.多层焊时采用较小线能

量，以减少熔池体积，提高冷却速度，缩短高温滞留时间。

3）晶间腐蚀有三种形式：焊缝的晶间腐蚀；热影响区的“敏化区腐

蚀”--敏化区腐蚀――在焊接热循环作用下，奥氏体不锈钢焊接热影

响区中，被加热到易引起晶间腐蚀的敏化温度（理论上为450-85

0℃）的部位，称为敏化区。在敏化区发生的晶间腐蚀现象；

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刀蚀――发生在焊接接头近缝区一个狭带（小于1mm）上的晶间腐

蚀。这种腐蚀的破坏形式像刀的切口，故称为刀蚀。

;防止措施：a.尽量降低母材及焊缝中含碳量；b.采用热量集中的焊

接方法，小的焊接线能量，多道焊、焊缝背面加铜衬垫等措施使接

头快速冷却，使焊缝和热影响区在450～850℃的停留时间尽量缩