奧氏體不銹鋼焊接時，焊縫及熱影響區(qū)均可能出現熱裂紋。最常見的是焊縫結晶裂紋，有時在熱影響區(qū)或多層焊層間金屬也可出現液化裂紋。奧氏體鋼具有較大的熱裂紋敏感性，主要取決于鋼的化學成分、組織與性能的特點。
奧氏體不銹鋼中合金元素較多，尤其是含有一定數量的鎳，它不僅提高了奧氏體的穩(wěn)定性，而且還易和硫、磷等雜質形成低熔點化合物或共晶，如Ni-S共晶熔點為645℃、Ni-P共晶熔點為880℃,比Fe-S、Fe-P共晶熔點更低，危害性也更大。其他一些元素如硼、硅等的偏析，也將促使產生熱裂紋。
奧氏體不銹鋼焊縫易形成方向性強的粗大柱狀晶組織，有利于有害雜質和元素的偏析，從而促使形成連續(xù)的晶間液膜，提高了熱裂紋的敏感性。
從奧氏體不銹鋼的物理性能看，它具有熱導率小、線膨脹系數大的特點，因而在焊接不均勻加熱的情況下，極易形成較大的拉應力，促進了焊接熱裂紋的產生。
由以上分析可知，與結構鋼相比，奧氏體不銹鋼的焊接熱裂紋傾向較大，尤其是高鎳奧氏體不銹鋼。
防止奧氏體不銹鋼焊接熱裂紋的主要措施如下：
①. 嚴格控制有害雜質硫、磷的含量，鋼中含鎳量越高，越應該嚴格控制。
②. 調整焊縫金屬的組織
奧氏體不銹鋼焊縫可以是單相的奧氏體組織，也可以是奧氏體為主的雙相組織。大量實踐證明，單相奧氏體組織的焊縫，對熱裂紋的敏感性較大，而雙相組織的焊縫，則具有良好的抗裂性能，如表6-2中所列出的奧氏體焊縫中鐵素體的影響。焊接18-8型不銹鋼時，如果形成Y+5%δ的雙相組織，不僅可以提高抗晶間腐蝕能力，而且又減小了熱裂敏感性。焊縫中的δ相，可以細化晶粒，消除單相奧氏體的方向性，減少有害雜質在晶界的偏析，而且δ相能溶解較多的硫、磷，并能降低界面能，阻止晶間液膜的形成，從而有利于提高焊縫的抗熱裂紋能力。
表6-2 奧氏體焊縫中δ-鐵素體的影響
③. 調整焊縫金屬合金成分
當在焊縫中不允許有雙相組織時，如表6-3中“不希望有δ-鐵素體的理由”所列出的各項，就必須對焊縫金屬進行合理的合金化。如在單相穩(wěn)定奧氏體鋼中適當增加Mn、C、N的含量可以提高焊縫的抗裂性能。此外，加入少量的鈰、鋯、鉭等微量元素，可以細化焊縫組織、凈化晶界，也可減少焊縫的熱裂紋敏感性。
④. 工藝措施
在焊接奧氏體不銹鋼時，應盡量減小熔池過熱，以防止形成粗大的柱狀晶。奧氏體不銹鋼焊接宜采用小線能量及小截面的焊道。
至于液化裂紋，它主要出現于25-20型的奧氏體不銹鋼的焊接接頭中。為了防止產生液化裂紋，除了嚴格限制母材中的雜質含量以及控制母材的晶粒度以外，在工藝上應采用高能量密度的焊接方法、小線能量和提高接頭的冷卻速度等措施，以減小母材的過熱和避免近縫區(qū)晶粒的粗化。
