压力容器用不锈钢的焊材选择

压力容器用不锈钢在进行焊接前，首先要选择合适的焊材，只有符合加工工艺要求的焊材，才能使最终的不锈钢制品质量符合预期。常用的不锈钢焊材可以按金相组织分类，下面就来详细介绍下。

不锈钢压力容器

奥氏体不锈钢焊材选用

选择奥氏体不锈钢焊材的原则前提是钢体不能有裂纹，这样可以保证焊缝金属的耐腐蚀性能与力学性能和母材大体相当，或者比母材更好，另外也要求焊材的合金成分和母材成分基本匹配。对于耐腐蚀性较好的奥氏体不锈钢，通常希望要含有一定量的铁素体，这样不但能保证良好的抗裂性能，还能有较佳的抗腐蚀性能。

但在部分特殊介质中，比如尿素设备的焊缝金属则不能存在铁素体成分的，因为会削弱其耐腐蚀性。对耐热用奥氏体不锈钢，则应考虑对焊缝金属内铁素体含量的控制。如果是长期运行在高温环境中的奥氏体不锈钢焊件，焊缝金属内铁素体含量不应超过5％。

铁素体不锈钢焊材选用

铁素体不锈钢的焊材基本上有三种，第一是成分和母材匹配的焊材；第二种是奥氏体不锈钢焊材；第三种是镍基合金焊材，但因为其价格昂贵，所以很少被使用。

铁素体不锈钢焊材可采用和母材差不多的材料，但在拘束度大时，就容易产生裂纹，要在焊后采用热处理，能恢复该不锈钢的耐腐蚀性能，并改善接头塑性。采用奥氏体焊材能省去预热和焊后热处理，但对于不含稳定元素的各种不锈钢，热影响区的敏化影响也是有的，一般常用309型和310型铬镍奥氏体焊材。对于Cr17钢，也可用308型焊材，合金含量高的焊材有利于提高焊接接头塑性。奥氏体或奥氏体一铁素体焊缝金属基本与铁素体不锈钢母材相同，但在某些腐蚀介质中，焊缝的耐蚀性可能与母材有很大的不同，这一点在选择焊材时要注意。

马氏体不锈钢焊材选用

在不锈钢中，马氏体不锈钢的性能可经热处理加工调整，所以为保证马氏体不锈钢使用性能的要求，尤其是耐热用马氏体不锈钢，焊缝成分最好尽量接近母材的成分。为了防止冷裂纹，也可采用奥氏体焊材，这时的焊缝强度必然低于母材。

焊缝成分相近于母材成分时，焊缝和热影响区将会同时硬化变脆，并且在热影响区中出现回火软化区。为了防止冷裂，厚度3mm以上的构件往往要进行预热，焊后也往往需要进行热处理，以提高接头性能，因为焊缝金属与母材的热膨胀系数基本一致，经热处理后有可能完全消除焊接应力。

当工件不允许进行预热或热处理时，可选择奥氏体组织焊缝，由于焊缝具有较高的塑性和韧性，能松弛焊接应力，并且能较多地固溶氢，因而可降低接头的冷裂倾向，但这种材质不均匀的接头，由于热膨胀系数不同，在循环温度的工作环境下，在熔合区可能产生剪应力，而导致接头破坏。对于简单的Cr13型马氏体钢，不采用奥氏体组织的焊缝时，焊缝成分的调整余地不多，一般都和母材基体相同，但必须限制有害杂质S、P及Si等，Si在Cr13型马氏体钢焊缝中可促使形成粗大的马氏体。降低含C量，有利于减小淬硬性，焊缝中存在少量Ti、N或Al等元素，也可细化晶粒并降低淬硬性。

对于多组元合金化的Cr12基马氏体热强钢，主要用途是耐热，通常不用奥氏体焊材，焊缝成分希望接近母材。在调整成分时，必须保证焊缝不致出现一次铁素体相，因它对性能十分有害，由于Cr13基马氏体热强钢的主要成分多为铁素体元素(如Mo、Nb、W、V等)，为保证全部组织为均一的马氏体，必须用奥氏体元素加以平衡，也就是要有适当的C、Ni、Mn、N等元素。

马氏体不锈钢的冷裂倾向非常高，所以一定要严格保持低氢，甚至超低氢，因此在选择焊材时，这点格外要注意。