无磁钢20Mn23Al与铜板焊接裂纹产生原因分析

某变压器厂在进行奥氏体无磁钢20Mn23Al和铜板的异种金属焊接时,发现无磁钢板背面出现龟裂纹。通过对裂纹的宏观形貌、金相和扫描电镜分析,认为该焊接裂纹为热裂纹,系焊接工艺不当造成的。观察裂纹附近的金相组织,发现铜沿着奥氏体晶界自焊接界面渗入到无磁钢板内部,局部区域渗透至钢板背面导致裂纹。扫描电镜也证实焊接过程中铜对熔合区奥氏体晶界腐蚀严重,随着热输入的增大,热应力促进铜在界面的某些区域向钢板内部渗透。