如何防止不锈钢罐产生凝固裂纹的方法

消除或降低凝固裂纹敏感性有多种方法。如有可能，控制凝固行为总是可取的。对于钢铁材料，对比以铁素体（体心立方）为初生相的凝固与以奥氏体（面心立方）为初生相的凝固，前者凝固裂纹的抵抗能力会有所改善。当以铁素体（体心立方）为初生相凝固的选择行不通时，比如，对于某些奥氏体不锈钢，可以采用减少其中的杂质元素（P、S以及可能存在的B）来降低其裂纹敏感性。其他的以体心立方晶体结构为初生相凝固的材料（如钛），也具有良好的抵抗凝固裂纹的能力。

对于在凝固末期发生共晶反应的焊缝金属来说，共晶反应将导致形成一定数量的共晶液相。根据母材和焊缝金属的成分，建议针对在凝固末期形成共晶液相薄膜的体积分数和分布情况进行控制，尽管这样做的方法不是最直接的。在共晶合金系统中，凝固裂纹抗力可以通过两种措施来控制，一种是减少共晶液相薄膜的数量，另一种是通过增加共晶液相的数量直到达到可以实现裂纹回填的效果。通常情况下，减小凝固温度范围是降低焊缝凝固裂纹敏感性的最好方法，但这种方法不总是可以选择的。

通过接头设计和焊接工艺，在一定程度上可以控制拘束度。通常情况下，较低的焊接热输入和具有较小尺寸的凸焊缝可以降低凝固裂纹的敏感性。内部的拘束主要产生于凝固收缩，但控制母材强度，也被证明是行之有效的。许多析出强化合金，如镍基超合金，在固溶退火条件下焊接就是为了降低内部拘束度。将焊缝置于低拘束度的区域，或者采用焊接夹具施加压应力（或减少拉伸拘束），在某些场合下可能会很有用。

在大多数情况下，根据母材和填充金属的成分特点，选择具有良好凝固裂纹抗力的母材和填充金属，是解决凝固裂纹问题的最好方案。当这种方案不能实现时，可利用控制焊道形状或控制拘束度大小来保障。对于包括镍基合金在内的许多材料，采用很小的焊道尺寸，通常对于防止凝固裂纹会很成功。这会导致成本提高，因为整个的焊接时间会急剧增加，尤其是对于厚截面焊接接头。