通過對904L不銹鋼板開裂部位進(jìn)行宏觀分析、化學(xué)成分分析、掃描電鏡斷口觀察及金相檢驗(yàn)，焊接件焊接后在焊接接頭靠近側(cè)出現(xiàn)了大量開裂現(xiàn)象。對焊接件的開裂原因進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：原材料中氧含量超標(biāo)以及焊接溫度過高共同引起晶界弱化，致使在焊接接頭處疊加了較大的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力，當(dāng)疊加應(yīng)力大于材料的承受能力時(shí)就會(huì)引起晶界破裂，導(dǎo)致焊接件開裂。最后在分析的基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞：與低碳904L不銹鋼板焊接件;開裂;氧含量;晶界弱化 具有優(yōu)良的塑性、導(dǎo)熱性及耐腐蝕性，廣泛應(yīng)用于空調(diào)制冷行業(yè)。作為熱交換和輸液管路的銅管通常要與儲(chǔ)液罐等其他材質(zhì)的器件進(jìn)行連接，目前普遍采用火焰硬釬焊工藝連接。

產(chǎn)品采用TP2M與低碳904L經(jīng)火焰釬焊焊接而成，焊接后發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品在焊接接頭靠近一側(cè)有開裂現(xiàn)象，廢品率達(dá)到30%為找出該產(chǎn)品開裂的原因及提高產(chǎn)品質(zhì)量，筆者對其進(jìn)行了理化檢驗(yàn)及分析。理化檢驗(yàn) 為開裂產(chǎn)品的宏觀形貌，可見開裂位于與低碳904L不銹鋼板焊接接頭靠近一側(cè)，將裂紋人工打開可見斷口呈磚紅色，未見明顯塑性變形。表面則呈橘皮網(wǎng)狀形貌。1.2化學(xué)成分分析 分別在原材料和開裂產(chǎn)品上取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析。原材料取樣為同批次未焊接，焊接后開裂產(chǎn)品取樣位置在圖1所示的A處。由表1可見，原材料的氧含量高于標(biāo)準(zhǔn)值;而焊接后靠近焊縫處的磷含量明顯偏低，鐵含量則略有偏高。其中磷偏低推測可能是因?yàn)榫Ы缟系幕衔锶诨?，鐵則來自于低碳904L不銹鋼板。中未檢出鉛、鉍等雜質(zhì)元素，因此可排除分布于晶界上低熔點(diǎn)共晶或脆性化合物造成的熱脆和冷脆的可能性

掃描電鏡分析 S3400N3可見，斷口以韌窩形貌為主，斷面上有明顯的孔洞類缺陷，局部有沿晶二次裂紋及氧化現(xiàn)象。其中，圖3a為斷面低倍形貌，宏觀觀察未見明顯塑性變形的斷口在微觀下可見其壁厚略有收縮，這是韌性材料一次性斷裂的特征;圖3b為放大后的斷口形貌，可見斷面上存在孔洞和凹坑類缺陷;另開裂外壁局部斷面上還分布著較多的沿晶二次裂紋，斷口特征為韌窩，斷口經(jīng)進(jìn)一步放大后可觀察到晶界上存在細(xì)小微孔及氧化現(xiàn)象，綜合分析 0.018%高于GB/T5231-1985中對于TP20.010%與低碳904L不銹鋼板焊接后其磷含量急劇下降，由0.024%降低為0.002%金相檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)開裂的顯微組織中有較嚴(yán)重的晶間裂紋，局部晶界上可觀察到孔洞，此為典型的過熱或過燒特征。

掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn)，斷口以韌窩為主，斷面上有孔洞及氧化現(xiàn)象;且開裂外壁局部有沿晶二次裂紋，晶界上發(fā)現(xiàn)有細(xì)小微孔，具有沿晶韌性斷裂特征。這是因?yàn)檫^熱引起晶界上的Cu3P化合物溶解形成孔洞，晶界在高溫下蠕變，形成沿晶韌性裂紋。開裂焊接接頭為和低碳904L不銹鋼板之間的異種焊接，兩種材料的物理性能數(shù)據(jù)見表2可見紫銅和低碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)差別較大，如果焊接時(shí)低碳904L不銹鋼板一側(cè)預(yù)熱不足，就會(huì)使一側(cè)的焊接溫度偏高，從而引起過熱或過燒，使其分布于晶界上的Cu3P化合物溶化導(dǎo)致晶界弱化。開裂焊接件側(cè)的裂紋屬于大應(yīng)力一次性開裂，晶界間化合物溶化以及晶界破裂的綜合作用是導(dǎo)致晶間裂紋產(chǎn)生的主要原因。中的氧一般存在于晶界上，當(dāng)焊接溫度在800H2COC2H2等還原性氣體反應(yīng)生成氣體在晶界上聚集，當(dāng)所受應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)引起晶界破裂，這與用掃描電鏡觀察到大量小韌窩相一致。

晶界破裂與晶界間孔洞的綜合作用下，最終導(dǎo)致焊接件在一側(cè)發(fā)生開裂。3結(jié)論及建議 由于原材料中氧含量超標(biāo)以及焊接溫度過高共同引起晶界弱化，致使在和低碳904L不銹鋼板焊接接頭處疊加了較大的組織應(yīng)力以及熱應(yīng)力，當(dāng)疊加應(yīng)力大于材料的承受能力時(shí)就會(huì)引起晶界破裂，導(dǎo)致焊接件開裂。建議加強(qiáng)原材料的成分控制，特別是氧含量;控制和改進(jìn)焊接工藝，充分預(yù)熱低碳904L不銹鋼板一側(cè)，盡量降低或避免焊接溫度及焊接時(shí)間等因素對焊接件質(zhì)量的影響。采取上述措施后成產(chǎn)的焊接接頭廢品率大為降低。