近年來研發的一種新型高純度鐵素體不(bu)銹鋼(gang)，其成分特點為超低碳（C＋N）及中Cr（質量分數為18％），同時添加了少量的合金元素Nb（質量分數為0.45％～0.50％）及Ti（質量分數約為0.15％）以實現Cr的雙穩定化；其組織特點為單相鐵素體組織，高溫到室溫無組織轉變；性能特點除了具有良好的耐蝕性外，同時還具有良好的力學性能。與奧氏體不銹鋼，相比，鐵素體不銹鋼導熱性好，熱脹系數小，且具有更好的經濟性。但使用成品的厚度一般都小于3mm，該鋼需經焊接加工時，厚度限制范圍更小，一般小于2mm。
某鋼(gang)生產的022Cr18NbTi，厚為1.5mm冷軋退火鋼(gang)板，對其(qi)(qi)進行焊(han)接工藝考核。其(qi)(qi)化學成分和力學性能見表(biao)(biao)4-9和表(biao)(biao)4-10。
1. 焊接參(can)數的(de)選定
焊(han)接(jie)方法采用鎢極氬弧焊(han)，鎢極直徑為(wei)(wei)2.4mm，I形坡口水平對接(jie)焊(han)，氬氣(qi)流量為(wei)(wei)8～10L/min，電源(yuan)極性為(wei)(wei)直流正接(jie)。定位焊(han)后進(jin)行(xing)連(lian)續焊(han)接(jie)，選擇(ze)不同焊(han)接(jie)參數（見(jian)表4-11）來確定良好的焊(han)接(jie)接(jie)頭力學性能和組織。
2. 對(dui)焊接接頭進行分析(xi)
a. 焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭力(li)學(xue)性能檢測(ce)：
按有關標準執行，焊接接頭室溫(wen)(wen)拉伸試(shi)(shi)驗結果見表4-12，可以(yi)看出：3號試(shi)(shi)樣(yang)由(you)于焊接時添加(jia)了焊絲，焊縫有余(yu)高，因此(ci)抗靜(jing)載荷(he)能力(li)強，斷(duan)(duan)裂(lie)位置在母材；1號和2號試(shi)(shi)樣(yang)均斷(duan)(duan)裂(lie)于焊縫，其斷(duan)(duan)裂(lie)強度(du)(du)不小于母材95％。從表4-12中(zhong)還可以(yi)看出3個(ge)試(shi)(shi)樣(yang)熱影響區粗晶區的硬(ying)度(du)(du)值與母材相比變化不大(da)。室溫(wen)(wen)彎(wan)曲(qu)(qu)試(shi)(shi)驗：焊縫位于試(shi)(shi)樣(yang)中(zhong)心，彎(wan)曲(qu)(qu)直徑為2倍試(shi)(shi)樣(yang)厚(hou)度(du)(du)，彎(wan)曲(qu)(qu)角度(du)(du)為180°。各個(ge)試(shi)(shi)樣(yang)的面彎(wan)和背彎(wan)試(shi)(shi)樣(yang)都合格，未(wei)出現裂(lie)紋，表明(ming)焊接接頭具有良好(hao)的抗彎(wan)性能，其對晶粒度(du)(du)不敏(min)感。
b. 焊接接頭室(shi)溫金相組織：
通過對比(bi)(bi)可以發現，1號(hao)試(shi)樣(yang)焊(han)縫(feng)(feng)和(he)熱(re)(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)粗(cu)(cu)(cu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)和(he)細晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒都特別粗(cu)(cu)(cu)大，粗(cu)(cu)(cu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒度(du)達0～1級。2號(hao)試(shi)樣(yang)熱(re)(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)粗(cu)(cu)(cu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)和(he)細晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒尺(chi)寸與1號(hao)試(shi)樣(yang)相比(bi)(bi)顯著(zhu)減小，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒度(du)為(wei)4級。3號(hao)試(shi)樣(yang)由(you)于填(tian)充了(le)E308L奧(ao)氏(shi)體焊(han)絲(si)，焊(han)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)可以大致分(fen)為(wei)兩部分(fen)，一(yi)是位于表(biao)層的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體區(qu)(qu)，熔(rong)合比(bi)(bi)小，組(zu)織(zhi)為(wei)奧(ao)氏(shi)體焊(han)態組(zu)織(zhi)；二(er)是位于焊(han)縫(feng)(feng)根部的(de)(de)鐵(tie)素體區(qu)(qu)，熔(rong)合比(bi)(bi)大，組(zu)織(zhi)為(wei)粗(cu)(cu)(cu)大的(de)(de)柱狀晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒生長方向(xiang)朝焊(han)縫(feng)(feng)表(biao)面而不(bu)是熱(re)(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)，焊(han)接(jie)熱(re)(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒尺(chi)寸較(jiao)小，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒度(du)在(zai)3～4級之間，且寬度(du)較(jiao)窄。另外，還觀察(cha)到3號(hao)試(shi)樣(yang)沒有(you)明(ming)顯的(de)(de)熱(re)(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)粗(cu)(cu)(cu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)過渡區(qu)(qu)，表(biao)明(ming)添加(jia)奧(ao)氏(shi)體焊(han)絲(si)對改善接(jie)頭組(zu)織(zhi)，提高力學性能是有(you)益的(de)(de)。
眾所周(zhou)知，鐵(tie)素體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)晶(jing)粒受熱(re)(re)易粗化，在(zai)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)循環過(guo)程中，熱(re)(re)影響區(qu)晶(jing)粒不(bu)可避免地長大而使性能下(xia)降。對于(yu)(yu)022Cr18NbTi鐵(tie)素體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)而言，焊(han)接(jie)(jie)參數可調(diao)范(fan)圍比較窄，不(bu)但(dan)要嚴格控制焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸入，而且要控制焊(han)接(jie)(jie)電流處于(yu)(yu)一個(ge)較低(di)的水平(ping)。
