不锈钢焊镍基合金的“致命裂纹”：专家揭秘焊接禁区与破局之道｜微聊第50期

请读者注意，学习的内容为国家能源局2023年12月28日发布，2024年6月28日实施的中华人民共和国能源行业标准：NB/T 47014-2023 承压设备焊接工艺评定。术语和定义中的3.17 附加填充金属：标准原文：附加填充金属 supplemental filler metal，熔入焊缝的除熔化极外的碎焊丝、实心焊丝、金属粉或复合金属材料等。个人认为这里给出填充金属即可，不用再给出“附加”二字，另外，英文的supplemental的意思为：额外的、补充性的、外加的、增补性的。原因是填充金属即包括碎焊丝、实心焊丝、金属粉或者复合金属材料等。暗含的意思是要熔化后成为焊缝金属的，因此没有把药芯焊丝包括进来（里面有药芯，熔化后就不是金属了），那么从这个意义上来说把药芯焊丝排除在外又有些不太合适。从原文中的“除熔化极外的......”来理解，那么非熔化极的比如钨极氩弧焊用的焊丝或者药芯焊丝就不能归为附加的填充金属了，只能算是填充金属了。总感觉为了“附加”二字就有了一个术语。所以，个人建议就有一个“填充金属 filler metal”即可，这样就不用考虑是熔化极还是非熔化极，也不用管熔化后是否成为焊缝金属而不是形成渣还是挥发了。我以前总认为fille rmetal也包括钎料，附加填充金属这个术语天然的应该是把钎料给排除在外了。术语和定义中的3.18-3.20 缺欠、焊接缺欠、缺陷：标准原文：印象中是清华大学陈伯蠡教授一直倡导的“缺欠”的说法，并且著有《焊接工程缺欠分析与对策》一书，后来的很多说法都和这个有关。个人理解，“缺欠”与“缺陷”的关系应该如下：焊接接头中存在的不连续性、不均匀性以及其它不完整的缺损，称为焊接缺欠； 焊接缺欠中，根据产品设计或工艺文件的要求，凡是不符合焊接产品使用性能要求的焊接缺欠称为焊接缺陷；焊接缺陷是焊接缺欠中不可接受、不合格的缺欠，必须经过返修合格后才能使用，否则该焊接产品就是废品。对于焊接接头，是焊接结构中存在成分、组织与性能均存在梯度的部分，或者叫存在成分梯度（包括了从熔化的母材，包括同种/异种母材、熔合区、填充金属以及因熔点不同而先后凝固及随后发生相变的合金元素、杂质元素的不均匀性及偏析等）、组织梯度（熔合区粗大的晶粒、柱状晶、等轴晶以及析出相等）以及从母材-HAZ-焊缝的性能梯度（成分不同力学性能不同，硬度、残余应力分布等）。大多数情况下，以上这种梯度无法通过热处理予以消除（见《工程材料与焊接基础》，上海交通大学出版社，2019年）。也会有一些工艺措施，比如碳钢和低合金钢焊接之后的焊后热处理降低峰值残余应力、马鞍形的硬度分布；不锈钢的固溶处理；时效处理等在一定意义上能改善焊接接头的成分、组织、性能梯度。对于标准条文里缺欠的“不完善性”和“不健全性”是个很奇怪的说法，比如说法律法规不健全不完善，对于焊接接头讲不完善不健全，那怎么就完善了健全了？不好理解。相反，英语里有一个完整性的词，integrity，被工程界是接受的。“缺欠”和“焊接缺欠”的英文都是“weld imperfection”，是否直接就用“焊接缺欠”就可以了。但是中文的“焊接缺欠”里有“组织和结构”这个词，组织我们很清楚，这里用“结构”就显得很奇怪，大家可能用惯了组织结构，用碳钢、低合金钢来说，组织有铁素体、奥氏体、珠光体（其实是铁素体和渗碳体的机械混合组织）、贝氏体、马氏体，甚至是屈氏体、托氏体等，那结构指的是什么呢？应该是指晶体结构，比如铁素体、贝氏体、马氏体是体心立方结构，奥氏体是面心立方结构，镁是密排六方结构，所以用“组织及结构”可能不是很严谨，这么说就把成分和性能没有包括进来。“不致密”一般对疲劳性能影响很大，指的是凝固过程中在枝晶间形成的大量细小的缩孔称为疏松，大的疏松就是就是宏观上的缩孔了。个人认为这里的不致密应该是这个意思吧。条文后面的“连接不良的焊接缺欠”则很合英文的integrity。原条文中对“焊接缺陷”的说明是“超过规定限值的焊接缺欠”，个人认为不是书面表达用词，然而，如果说“焊接缺欠中，根据产品设计或工艺文件的要求，凡是不符合焊接产品使用性能要求的焊接缺欠”就很有针对性、很明确。同一类型、同一尺寸的焊接缺欠，制造要求高时，会被认为是焊接缺陷，必须返修；出现在制造要求低的产品中，认为是可接受的、合格的焊接缺欠，不需要返修。焊接缺陷判定的依据：法规、标准和制造技术条件，根据产品的使用性能，从焊接质量、可靠性和经济性之间平衡综合考虑。以上纯属个人见解，仅供大家参考。来源：压力容器工程师