1、對不銹鋼的認識：

　　●不銹鋼的分類

　　◆不銹鋼根據主要合金元素大致分為高鉻型不銹鋼和高鉻鎳型不銹鋼。

　　◆高鉻鎳型不銹鋼則包括奧氏體、奧氏體+鐵素體型和沉淀硬化型不銹鋼。

　　▼鐵素體不銹鋼：常見的以Cr13、Cr17為代表，在常溫下具有鐵素體組織，如0Cr13、0Cr13Al、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr25Ti。

　　◇Cr18-Ni8型，如0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2等；

　　◇Cr25-Ni20型，如0Cr25Ni20；

　　◇超級奧氏體型，如254SMo（20Cr-18Ni-6Mo）。

　　不銹鋼的不銹性和耐蝕性是相對的和有條件的，目前還沒有對任何腐蝕環境都具有耐蝕性的不銹鋼，所以不銹鋼的選用應根據具體的使用條件加以合理考慮。技術人員在進行材料代用時應注意。

　　◆通常在常溫下的組織為純奧氏體，也有一些為奧氏體+少量鐵素體，這種少量鐵素體有助于防止熱裂紋。

　　◆經冷變形產生的加工硬化，可采用固溶處理便之軟化。

　　（1）熱裂紋。

　　◇盡量使焊縫金屬呈雙相組織，鐵素體的含量控制在3-5%以下。因為鐵素體能大量溶解有害的S、P雜質。

　　（2）晶間腐蝕：根據貧鉻理論，焊縫和熱影響區在加熱到450-850℃敏化溫度區時在晶界上析出碳化鉻，造成貧鉻的晶界，不足以抵抗腐蝕的程度。

　　◇采用低碳或超低碳的焊材，如A002等；采用含鈦、鈮等穩定化元素的焊條，如A137、A132等。

　　◇減少焊接熔池過熱，選用較小的焊接電流和較快的焊接速度，加快冷卻速度。

　　（3）應力腐蝕開裂：

　　●奧氏體不銹鋼焊接接頭的應力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴重的失效形式，表現為無塑性變形的脆性破壞。

　　●影響應力腐蝕開裂的三要素：化學成分、拉應力、工作介質。

　　▲工作介質：主要是介質的濃度和溫度的影響：

　　◇H2S介質的存在：H2S的濃度達到飽和狀態；H2S水溶液的溫度在室溫附近開裂傾向最大。

　　②對于奧氏體不銹鋼的應力腐蝕開裂：

　　◇NaOH介質的存在：OH-的濃度高于0.1%即發生SCC，40-42%的NaOH是最危險的濃度；最低發生應力腐蝕開裂的溫度是115℃左右（對于40-42%的NaOH）。

　　▲接頭拉應力：拉應力的存在是SCC的先決條件。壓應力不會引起SCC。據調查，造成SCC的應力主要是殘余應力，約占80%，其中由焊接引起的殘余應力約占30%。

　　◇合理設計：①耐蝕材料的合理選擇，實用上選用高Cr、Ni且含高Mo的奧氏體不銹鋼是合理的，雙相不銹鋼具有最好的抗SCC性能，超級奧氏體不銹鋼顯示明顯的耐應力腐蝕能力；②最大限度地減少應力集中和減少高應力區。

　　◇合理選擇焊材：焊縫與母材應有良好的匹配，不產生任何不良組織，如晶粒粗化及硬脆馬氏體等；

　　◇消除應力處理：焊后熱處理，如焊后完全退火或退火；在難以實施熱處理時采用焊后錘擊或噴丸等。

　　對于奧氏體不銹鋼焊接接頭，在低溫使用時，焊縫金屬的塑韌性是關鍵問題。此時，焊縫組織中的鐵素體的存在總是惡化低溫韌性。

　　★防止措施：通過選用純奧氏體焊材和調整焊接工藝獲得單一的奧氏體焊縫。

　　●焊件在經受一定時間的高溫加熱后會在焊縫中析出一種脆性的相，導致整個接頭脆化，塑性和韌性顯著下降。

　　★防止措施：

　　◇采用小規范，以減小焊縫金屬在高溫下的停留時間；

　　3、奧氏體不銹鋼的焊條選用要點：

　　（1）一般來說，焊條的選用可參照母材的材質，選用與母材成分相同或相近的焊條。如：A102對應0Cr19Ni9；A137對應1Cr18Ni9Ti。

　　（3）奧氏體不銹鋼的焊縫金屬應保證力學性能。可通過工藝評定驗證

　　◆對Cr/Ni≥1的奧氏體耐熱鋼，如1Cr18Ni9Ti等，一般均采用奧氏體-鐵素體不銹鋼焊條，以焊縫金屬中含2-5%鐵素體為宜。鐵素體含量過低時，焊縫金屬抗裂性差；若過高，則在高溫長期使用或熱處理時易形成脆化相，造成裂紋。如A002、A102、A137。

　　◆對Cr/Ni＜1的穩定型奧氏體耐熱鋼，如Cr16Ni25Mo6等，一般應在保證焊縫金屬具有與母材化學成分大致相近的同時，增加焊縫金屬中Mo、W、Mn等元素的含量，使得在保證焊縫金屬熱強性的同時，提高焊縫的抗裂性。如采用A502、A507。

　　◆對于工作溫度在300℃以上、有較強腐蝕性的介質，須采用含有Ti或Nb穩定化元素或超低碳不銹鋼焊條。如A137或A002等。

　　◆對于在常溫下工作，腐蝕性弱或僅為避免銹蝕污染的設備，方可采用不含Ti或Nb的不銹鋼焊條。

　　（6）對于在低溫條件下工作的奧氏體不銹鋼，應保證焊接接頭在使用溫度的低溫沖擊韌性，故采用純奧氏體焊條。如A402、A407。

　　（8）焊條藥皮類型的選擇：

　　◆只有在結構剛性很大或焊縫金屬抗裂性較差（如某些馬氏體鉻不銹鋼、純奧氏體組織的鉻鎳不銹鋼等）時，才考慮選用藥皮代號為15的堿性藥皮不銹鋼焊條（如A107、A407等）。

　　（1）對國內外雙相不銹鋼的認識：

　　●組織和性能特點：

　　◇屈服強度可達400-550MPa，是普通不銹鋼的2倍

　　◇具有良好的焊接性能：與奧氏體不銹鋼相比，具有較低的熱裂傾向；與鐵素體不銹鋼相比，具有較低的加熱脆化傾向。

　　雙相不銹鋼的品種很多，最常用的有3種，即：

　　如已列入國家標準GB4237《雙相不銹鋼熱軋鋼板的00Cr18Ni5Mo3Si2（1805）；美國ASTMS31500（18Cr-5Ni-3Mo-N，抗拉強度下限630MPa）

　　如：美國ASTMS32304（23Cr-4Ni-Mo-Cu-N，抗拉強度下限600MPa）

　　如：美國ASTMS31803（22Cr-5Ni-3Mo-N，抗拉強度下限620MPa）

　　■如：已列入國家標準GB4237-92《雙相不銹鋼熱軋鋼板和GB13296-91的普通雙相不銹鋼有0Cr26Ni5Mo2；美國ASTMS31260（普通型，25Cr-6Ni-3Mo-Cu-N-W，抗拉強度下限690MPa）、ASTMS32750（超級型，25Cr-7Ni-4Mo-N，抗拉強度下限800MPa）。

　　◇具有良好的焊接性，熱裂紋敏感性較小，當雙相組織的比例適當時冷裂紋敏感性也較低。但在拘束度較大及焊縫金屬含氫量較高時，由于雙相組織中的鐵素體作用，仍存在氫致裂紋的危險。

　　★各種類型雙相鋼的具體焊條選用：

　　☆Cr23無Mo型雙相鋼：選用Cr22-Ni9-Mo3型超低碳焊材（如AWSA5.4E2209和ER2209牌號）；也可選用奧氏體型不銹鋼焊材，如A062（E309L-16）。

　　☆Cr25型：選用Cr25-Ni5-Mo3或Cr25-Ni5-Mo4型超低碳焊材，（如AWSA5.4E2553和ER2553牌號）；也可選用不含Nb的高Mo鎳基焊材，如無Nb的NiCrMo-3型焊材。

　　●焊接線能量：Cr18型雙相鋼不大于15kJ/cm；Cr23無Mo型和Cr22型雙相鋼為10-25kJ/cm；Cr25型雙相鋼為10-15kJ/cm。

　　（3）雙相不銹鋼的焊接工藝要點：

　　鎢極氬弧焊、手工電弧焊、熔化極鎢極氣體保護焊、埋弧焊均可均可。

　　◇為防止相和保證焊縫金屬正常的奧氏體/鐵素體相比例，焊接雙相鋼也同樣要采用“超合金化”焊材，即高鎳焊材。

　　◇當對焊縫金屬的耐腐蝕性能有特殊要求時，還應采用超級雙相鋼成分的堿性焊條。

　　★國外最典型的超級奧氏體不銹鋼是ASTMS31254（254SMo），公稱成分20Cr-18Ni-6Mo，強度比316L高約50%。

　　◇化學成分介于普通奧氏體不銹鋼與鎳基合金之間，含有較高的Mo、N、Cu等合金化元素，以提高奧氏體組織的穩定性、耐腐蝕性，特別是提高抗Cl-的應力腐蝕開裂性能

　　◇冷加工硬化傾向較大，冷成形后有較大的反彈。所以加工時要有一定的成形留量。冷成形后不需熱處理。

　　（3）焊接工藝要點：

　　●焊接材料：采用鎳基焊材，如焊絲ASTMA5.14ERNiCrMo-3；焊條ASTMA5.11ENiCrMo-12。

　　●焊接線能量：控制。

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