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，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就會引起晶界破裂，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)行了理化檢驗及分析。理化檢驗 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為晶界上的化合物融化所致，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。這是因為過熱引起晶界上的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，如果焊接時低碳904L不銹鋼板一側(cè)預(yù)熱不足，就會使一側(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)力超過材料的強度時，就會引起晶界破裂，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就會引起晶界破裂，導(dǎo)致焊接件開裂。建議加強原材料的成分控制，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。