對于不銹鋼來說，一定要了解其焊接性能，因為大部分不(bu)銹鋼的零部件都需要焊接。不同類型的不銹鋼，其焊接性能是不同的。即使其焊接性能較差，也要通過采取一定的工藝、技術措施來提高，進而達到并滿足使用的要求，這是不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊接工作者的責任。表1-1中列出了對各種類型不銹鋼可焊性的評價，供參考。

1. 奧氏體型不銹(xiu)鋼(gang)

  以18%Cr-8%Ni鋼為代表，一般具有良好的焊接性能，原則上不需要進行焊前預熱和焊后熱處理。但其中鎳、鉬含量高的高合金不銹鋼進行焊接時易產生高溫裂紋。另外還易發生σ-相脆化，在鐵素體生成元素的作用下生成的鐵素體引起低溫脆化，以及耐蝕性下降和應力腐蝕裂紋等缺陷。奧氏體(ti)不銹鋼焊(han)接后，焊接接頭的力學性能一般良好，但當在熱影響區中的晶界上有鉻的碳化物時會極易生成貧鉻層，而貧鉻層的出現將在使用過程中易產生晶間腐蝕。為避免問題的發生，應采用低碳（C≤0.03%)的牌號或添加鈦、鈮的牌號。為防止焊接金屬的高溫裂紋，通常認為控制奧氏體中的δ-鐵素體肯定是有效的。一般提倡在室溫下含5%以上的δ-鐵素體。對于以耐蝕性為主要用途的鋼，應選用低碳和穩定的鋼種，并進行適當的焊后熱處理；而以結構強度為主要用途的鋼，不應進行焊接后熱處理，以防止變形和由于析出碳化物和發生σ-相脆化。

2. 鐵素體型(xing)不(bu)銹鋼

  以18%Cr鋼為代表。在含碳量低的情況下有良好的焊接性能，焊接裂紋的敏感性也較低。但在由于被加熱至900℃以上的焊接熱影響區晶粒會顯著地變粗大，使得在室溫條件下延伸性和韌性有所降低，易發生低溫裂紋。也就是說，鐵素體型不銹鋼有475℃脆(cui)化、700~800℃長時間加熱下發生相脆性、夾雜物和晶粒粗化引起的脆化及低溫脆化、碳化物析出引起耐蝕性下降以及高合金鋼中易發生的延遲裂紋等問題。通常應在焊接時進行焊前預熱和焊后熱處理，并在具有良好韌性的溫度范圍進行焊接。

3. 馬氏體型不銹鋼

  一般以13%Cr鋼為代表。它進行焊接時，由于熱影響區中被加熱到相變點以上的溫度區間會發生γ-α（M)相變，因此存在低溫脆性、低溫韌性惡化、伴隨硬化產生的延伸性下降等問題。因而對于一般馬氏體不銹鋼焊接時需進行預熱，但碳、氮含量低和使用奧氏體系焊接材料時可不需預熱。焊接熱影響區的組織通常又硬又脆，對于這個問題，可通過進行焊后熱處理使其韌性和延展性得到恢復。另外碳、氮含量最低的牌號，在焊接狀態下也有一定的韌性。

4. 雙相不銹(xiu)鋼(gang)

  雙(shuang)相不銹鋼焊(han)(han)接(jie)(jie)的(de)主要問(wen)題是“使用焊(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)”，因為雙(shuang)相不銹鋼對焊(han)(han)接(jie)(jie)熱裂(lie)紋(wen)、冷(leng)裂(lie)紋(wen)不敏感。但經(jing)過(guo)焊(han)(han)接(jie)(jie)之后(hou)，熱影響(xiang)區(qu)（HAZ)緊(jin)鄰熔合線(xian)的(de)部分(fen)，鐵素體(ti)晶粒急(ji)劇長大。奧(ao)氏體(ti)組(zu)織的(de)消失，形成單相鐵素體(ti)組(zu)織，塑性(xing)和(he)韌性(xing)極低；再加上早期的(de)雙(shuang)相不銹鋼碳(tan)(tan)含量較高，因而(er)在粗大的(de)鐵素體(ti)晶界容易(yi)析(xi)出碳(tan)(tan)化(hua)物，導致耐應力腐(fu)(fu)蝕、點腐(fu)(fu)蝕和(he)晶間腐(fu)(fu)蝕性(xing)能下降。

  超低(di)碳雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)出(chu)現，再加上(shang)氮作(zuo)為奧(ao)氏(shi)體(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)元素的(de)發現，促進雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭、熱影響區，在高溫下形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)單相(xiang)(xiang)鐵素體(ti)冷卻時，發生逆轉變并能形(xing)成(cheng)(cheng)足夠的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)組織，從而既改善(shan)了(le)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱影響區的(de)塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)，同時又(you)保(bao)持(chi)了(le)雙(shuang)相(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)抗應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)、點腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)優良特(te)性(xing)(xing)。盡管(guan)新(xin)型的(de)超低(di)碳含氮的(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)得到了(le)實質性(xing)(xing)的(de)改善(shan)，但是雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時的(de)狀(zhuang)態（供(gong)貨狀(zhuang)態）、使用的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料、焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝及參(can)數等仍然是焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能、力(li)學性(xing)(xing)能，即使用焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)是關鍵。

  雙相不銹(xiu)鋼的(de)焊接裂(lie)紋敏感性較低(di)。但在熱影響區內鐵素體含量的(de)增加會使晶間腐蝕(shi)敏感性提高，因此可造成耐蝕(shi)性降低(di)及低(di)溫韌(ren)性惡(e)化(hua)等問題(ti)。

5. 沉淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼

  沉淀(dian)硬化(hua)不銹鋼(gang)的焊接(jie)(jie)性良好，與奧氏(shi)體(ti)300系列相近，焊前(qian)不必(bi)預熱，裂紋傾向性小。這種(zhong)鋼(gang)單層(ceng)焊時，焊縫金屬及熱影響區(qu)，一(yi)般好像(xiang)與通過焊后沉淀(dian)硬化(hua)處理(li)一(yi)樣；多層(ceng)焊時，則(ze)會出現組織不均勻，必(bi)須(xu)進行(xing)焊后的沉淀(dian)硬化(hua)處理(li)以達到組織的均勻。焊接(jie)(jie)馬氏(shi)體(ti)沉淀(dian)硬化(hua)不銹鋼(gang)的焊接(jie)(jie)材料(liao)，可(ke)以按強(qiang)度選300系列奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)焊接(jie)(jie)材料(liao)。對于(yu)沉淀(dian)硬化(hua)型不銹鋼(gang)存(cun)在有焊接(jie)(jie)熱影響區(qu)發生軟化(hua)等問(wen)題。

綜上所(suo)述，不銹鋼的焊接性能主要(yao)表現(xian)在以下幾個方面：

 a. 高(gao)溫裂紋(wen)

  此處的高溫(wen)裂(lie)(lie)紋(wen)是(shi)指與(yu)焊接有(you)關的裂(lie)(lie)紋(wen)。高溫(wen)裂(lie)(lie)紋(wen)大致可分為凝固裂(lie)(lie)紋(wen)、顯(xian)微裂(lie)(lie)紋(wen)、HAZ(熱影響(xiang)區(qu)）裂(lie)(lie)紋(wen)和再加熱裂(lie)(lie)紋(wen)等。

 b. 低溫裂紋

  在(zai)(zai)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)型不銹(xiu)鋼和(he)部分(fen)具(ju)有(you)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)的鐵素體(ti)(ti)型不銹(xiu)鋼中有(you)時會發生(sheng)低溫裂紋。由于其產(chan)生(sheng)的主要原因是氫擴(kuo)散、焊(han)接接頭的約(yue)束程(cheng)度以(yi)及其中的硬化組織(zhi)，所(suo)以(yi)解決方(fang)法主要是在(zai)(zai)焊(han)接過程(cheng)中減(jian)少氫的擴(kuo)散，適宜地進行預(yu)熱和(he)焊(han)后(hou)熱處理以(yi)及減(jian)輕(qing)約(yue)束程(cheng)度。

c. 焊接(jie)接(jie)頭(tou)的韌性

  在(zai)(zai)奧(ao)氏體(ti)型不銹鋼(gang)中(zhong)，為減輕高溫裂紋敏感性，通(tong)常在(zai)(zai)成分設計上，使(shi)其(qi)中(zhong)殘存有(you)5%~10%的(de)(de)鐵素體(ti)，但這些鐵素體(ti)的(de)(de)存在(zai)(zai)會導(dao)致了低溫韌(ren)(ren)性的(de)(de)下降。在(zai)(zai)雙(shuang)相不銹鋼(gang)進(jin)行焊接時、焊接接頭區域的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)量減少(shao)而對韌(ren)(ren)性產生影響，另外隨著其(qi)中(zhong)鐵素體(ti)的(de)(de)增加，其(qi)韌(ren)(ren)性值也有(you)顯著下降的(de)(de)趨(qu)勢。

   已證實高(gao)純鐵素體(ti)(ti)型(xing)不銹鋼(gang)的(de)焊(han)接接頭的(de)韌性顯著(zhu)下降(jiang)的(de)原(yuan)因是由(you)于混(hun)入碳(tan)、氮、氧(yang)的(de)緣故。其中(zhong)一(yi)些鋼(gang)的(de)焊(han)接接頭中(zhong)的(de)氧(yang)含量(liang)增(zeng)加后生(sheng)成了氧(yang)化(hua)物型(xing)夾(jia)雜(za)，這些夾(jia)雜(za)物成為裂紋發生(sheng)源或裂紋傳播(bo)的(de)途(tu)徑使得韌性下降(jiang)。而(er)有一(yi)些鋼(gang)則是由(you)于在保護(hu)氣體(ti)(ti)中(zhong)混(hun)人(ren)了空氣，其中(zhong)氮含量(liang)的(de)增(zeng)加在基體(ti)(ti)解(jie)理面｛100}上(shang)產生(sheng)板條狀Cr2N,基體(ti)(ti)變硬而(er)使得韌性下降(jiang)。

d. σ-相脆化(hua)

  奧氏體(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)、鐵素體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和雙相鋼(gang)易發(fa)生σ-相脆(cui)化。由于組(zu)織中析(xi)出了百分之幾(ji)的α'-相，使韌(ren)性顯(xian)著下降，α'-相一(yi)般是在600~900℃范圍內析(xi)出，尤其在750℃左右最(zui)易析(xi)出。作為防止α'-相產生的預防型(xing)(xing)措施，奧氏體(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中應盡量減少鐵素體(ti)(ti)(ti)的含(han)量。

e. 475℃脆化

  在475℃附近(jin)（370~540℃)長時間保溫時，使Fe-Cr合金分(fen)解為(wei)低鉻(ge)濃度(du)的(de)α'-固(gu)溶體(ti)和高鉻(ge)濃度(du)的(de)α'-固(gu)溶體(ti)。當(dang)α'-固(gu)溶體(ti)中鉻(ge)濃度(du)大于75%時，形(xing)變(bian)(bian)由(you)滑移(yi)變(bian)(bian)形(xing)轉變(bian)(bian)為(wei)李晶變(bian)(bian)形(xing)，從而發生475℃脆化。