铁素体不锈钢与马氏体不锈钢的焊接工艺(下)

用于铁素体不锈钢的焊接消耗品通常是奥氏体类型的，例如309L型（低碳级）是最常用的。这是为了确保发生的任何稀释都不会导致低延展性的奥氏体/铁素体/马氏体焊接金属微观结构。但是，要注意控制稀释，可以使用308型和316型。基于镍的消耗品也可以使用，并且在部件被热循环的情况下将导致更好的服务性能。匹配的填充金属可用于409钢的焊接，常用于车辆排气系统。

虽然残余应力的降低会使疲劳性能得到改善，但在620°C左右的焊后热处理（PWHT）很少进行：在此情况下，镍基填料是比Cr / Ni奥氏体易损件更好的选择。
马氏体不锈钢种用于更具挑战性的环境，顾名思义，它比铁素体钢有更多的问题。较高碳（> 0.1％）和低碳（<0.1％）版本（除了少数例外）需要预热和PWHT以避免焊接开裂问题并提供足够坚韧和可延展的接头。

匹配的焊接材料适用于大多数牌号，因此耐腐蚀性和机械性能可以与母材相匹配。为了降低氢致裂纹的风险，低氢焊接工艺是必不可少的，建议预热温度为200-300°C。已经通过使接头冷却到室温而完全转变成未马氏体的焊缝可能非常脆，并且在处理时需要非常小心以防止脆性失效。另外，即使在正常的制造车间环境中，这种接头也对应力腐蚀开裂敏感。因此，在焊接完成后尽快将PWHT尽快通知PWHT。

传统的热处理循环是将接头冷却到100℃以下，以确保焊缝和热影响区完全转变为马氏体，严密控制加热以使温度变化产生的应力最小化，在700℃左右的温度下保持1-4小时，控制冷却到环境。

从预热温度（例如350℃四小时）的氢释放处理不太可能降低冷裂的风险。如果不允许钢冷却到足够低的温度，从而发生完全转变成马氏体，那么在氢释放处理期间将存在奥氏体。这种奥氏体会保留氢气，当接头冷却到环境温度时，会转变成马氏体，从而产生裂纹。如果冷裂纹是一个真正的问题，那么即使在控制好氢气的情况下，也可能需要直接从预热温度PWHT冷却到环境温度，重复PWHT以回火PWHT第一周期后形成的马氏体。

与大部分马氏体不锈钢相匹配的焊接材料适用于大多数马氏体不锈钢，通常镍含量较少，以确保在焊缝中不会形成铁素体。镍降低马氏体转变成奥氏体的温度，所以对于这样的填充金属来说重要的是，PWHT温度不允许超过约750℃，否则随着物品冷却到环境温度将在焊接中形成未经等温马氏体。

传统上，当焊接不同的金属接头时，选择填充金属以匹配低合金钢的组成。经验表明，这可能导致冷裂纹问题，因此应使用与马氏体钢匹配的填充金属。另一种方法是用309型奥氏体不锈钢填料焊接，但焊缝与铁素体不锈钢的抗拉强度不匹配，必须在焊缝设计中予以确认。镍基合金也可以使用; 例如合金625具有大约450MPa的0.2％的保证强度; 并且会使热膨胀系数更好地匹配。