不锈钢材料的可焊接性能介绍(下)

铁素体不锈钢的Cr含量通常在11-28％的范围内。常用合金包括430级，具有16-18％Cr和407级具有10-12％Cr。由于这些合金可以被认为主要是单相和不可硬化的，所以它们可以很容易地被熔焊。然而，粗粒HAZ韧性差。

焊接这种不锈钢的主要问题是HAZ韧性差。过度的晶粒粗化会导致高度受限的接头和厚截面材料的开裂。焊接薄型材料时（小于6mm）不需要特别的预防措施。在较厚的材料中，需要使用低热量输入以使晶粒粗化区和奥氏体填料的宽度最小化，以产生更坚韧的焊接金属。尽管预热不会降低晶粒尺寸，但会降低HAZ冷却速度，使焊缝金属保持在韧脆转变温度以上，并可能降低残余应力。预热温度应在50-250度范围内。C取决于材料成分。

最常见的马氏体合金，例如410型，具有适度的铬含量，12-18％的Cr，具有低的Ni，但更重要的是具有相对较高的碳含量。与焊接不锈钢的奥氏体和铁素体不锈钢相比，主要区别在于潜在的硬质HAZ马氏体结构和匹配成分的焊接金属。材料可以成功焊接，提供预防措施，以避免在热影响区开裂，特别是厚壁部件和高度受限制的接头。

HAZ中的高硬度使得这种类型的不锈钢非常容易发生氢裂纹。通常裂化的风险随着碳含量而增加。为降低风险必须采取的预防措施包括：使用低氢工艺（TIG或MIG），并确保助焊剂或助焊剂涂层的耗材根据制造商的说明书进行干燥（MMA和SAW）;预热到200到300度左右。C.实际温度取决于焊接工艺，化学成分（特别是Cr和C含量），截面厚度以及进入焊缝金属的氢量;保持建议的最低道路间温度。

进行焊后热处理，例如在650-750℃。时间和温度将由化学成分确定。通常低于3mm的薄的低碳材料通常可以在不预热的情况下被焊接，使用低氢工艺，接头具有低限制，并且关注清洁接合区域。更厚的部分和更高的碳（> 0.1％）材料可能需要预热和焊后热处理。在焊接后立即进行焊后热处理，不仅要对结构进行回火（增韧）处理，还要使氢从焊缝金属和热影响区扩散开来。

双相不锈钢具有几乎相等比例的奥氏体和铁素体的两相结构。最普通的双相钢的组成通常在22-26％Cr，4-7％Ni和0-3％Mo的范围内，通常用少量氮（0.1-0.3％）来稳定奥氏体。现代双相钢易于焊接，但必须严格遵守程序，特别是维持热输入范围，以获得正确的焊接金属结构。

尽管大多数焊接工艺都可以使用，但是通常可以避免低热输入焊接工艺。预热通常不需要，必须控制最高层间温度。填料的选择是重要的，因为它被设计用来产生具有铁素体 - 奥氏体平衡以匹配母体金属的焊接金属结构。为了补偿氮气损失，填料可以与氮气混合，或者保护气体本身可以含有少量的氮气。