鐵素體不銹鋼的熱膨脹系數與碳鋼相近,比奧氏體不銹鋼小,再加之硫、磷等雜質在鐵素體中溶解度大,硅、鈮等是鐵素體形成元素,因此,焊縫結晶時不易形成低熔點共晶,熱裂傾向比奧氏體不銹鋼小得多,同時焊接熱影響區超過臨界溫度的區域形成馬氏體的量也極少,因此淬硬傾向也很小,所以,鐵素體不銹鋼比馬氏體不銹鋼的延遲裂紋敏感性小,可以說其工藝焊接性是好的。


  鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼為鐵(tie)-鉻-碳三元合金(jin),由(you)鉻以及諸如鋁、鈮、鉬及鈦等(deng)添加元素(su)來防止在焊(han)接(jie)受熱過程(cheng)中形成(cheng)奧(ao)氏體(ti)(ti)。因此(ci),鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼在焊(han)后冷卻(que)過程(cheng)中不(bu)會(hui)出現奧(ao)氏體(ti)(ti)向馬氏體(ti)(ti)轉變的(de)(de)淬(cui)硬現象。但焊(han)接(jie)熱所形成(cheng)的(de)(de)熱影響(xiang)區近(jin)縫帶,由(you)于高(gao)溫(wen)而促成(cheng)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)晶粒粗大(da),明顯地降低了接(jie)頭的(de)(de)韌(ren)性,并且不(bu)可能直(zhi)接(jie)用熱處理的(de)(de)方法來改善。這就是(shi)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)接(jie)中最為困難之處。


 現在鐵素體不銹鋼已發展到了第三代品種。第一代是完全依靠鉻作為鐵素體穩定元素,而含碳量又偏高,因此在焊接之后若不再進行熱處理,必然會產生晶間(jian)腐蝕。而且這第一代鋼的韌性都偏低,其代表性鋼號為430、442及446.第二代品種為405與409,它們的鉻與碳含量下降了,而加了強烈的鐵素體形成劑,如405是加入鋁,409加入鈦。第二代鐵素體不銹鋼除了在韌性方面與第一代相差不大之外,在工藝性能、固碳(鈦及鈮與碳反應形成TiC及NbC)以減少固溶體中碳含量、耐腐蝕性方面,以及在降低成本上,皆比上一代優越。第三代的鐵素體不銹鋼,則以改進冶煉方法來生產超低碳和超低氮含量的、可用大噸位爐子冶煉的、采用較少間隙固溶元素的鋼種,以444(18Cr-2Mo)與26-1(26Cr-1Mo)為代表。當這些鋼中再加人強烈碳化物形成劑,如鈦與鈮,則可在焊后不進行熱處理,也不會有晶間腐蝕出現。此外,這第三代鋼的韌性大大改善,對點狀腐蝕也具有良好的抵抗能力,包括抗應力腐蝕能力。


 鐵(tie)素體不銹鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)脆化,是(shi)這(zhe)類鋼(gang)使用受到(dao)限制的(de)(de)主要原因。鐵(tie)素體不銹鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)脆化,主要的(de)(de)問題是(shi)同質焊(han)縫及(ji)熱(re)影響(xiang)區(qu)在焊(han)接(jie)(jie)(jie)過程中(zhong)碳(tan)、氮化合(he)物析出(chu)和晶粒(li)長(chang)大的(de)(de)作(zuo)用,特別(bie)是(shi)碳(tan)、氮化合(he)物的(de)(de)析出(chu),而(er)且幾乎不可能通過熱(re)處(chu)理(li)加(jia)以消(xiao)(xiao)除(chu)。而(er)高純度鐵(tie)素體不銹鋼(gang)在很大程度上消(xiao)(xiao)除(chu)了焊(han)縫及(ji)熱(re)影響(xiang)區(qu)中(zhong)的(de)(de)碳(tan)、氮化合(he)物,極大地(di)改善了焊(han)接(jie)(jie)(jie)性,其焊(han)接(jie)(jie)(jie)結構得(de)到(dao)越來越廣(guang)泛的(de)(de)使用。


  晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕是(shi)普通鐵素體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)又一(yi)主要問題。由(you)于碳、氮在(zai)(zai)鐵素體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)解度很(hen)低,在(zai)(zai)950℃以后迅速析(xi)出(chu)。因(yin)此(ci),同質(zhi)焊材的(de)(de)(de)焊縫和(he)熱(re)影響區在(zai)(zai)焊后冷卻過程中(zhong)(zhong)就會析(xi)出(chu)碳、氮化合物,除(chu)(chu)了引(yin)起(qi)脆化外還會引(yin)起(qi)晶(jing)界(jie)貧鉻和(he)提高晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕敏感性(xing),在(zai)(zai)強氧(yang)化介(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)發(fa)生(sheng)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕。與奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼不同的(de)(de)(de)是(shi)鐵素體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)敏化溫度較(jiao)高,在(zai)(zai)950℃以上。因(yin)此(ci),在(zai)(zai)熱(re)影響區產生(sheng)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)部位更靠近熔(rong)合線。鉻在(zai)(zai)鐵素體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)擴散速度遠比在(zai)(zai)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)(zhong)快,所以只需700℃~900℃的(de)(de)(de)范圍內短時間(jian)(jian)保溫,使(shi)鉻向貧鉻區擴散,即(ji)可(ke)消除(chu)(chu)碳、氮化合物析(xi)出(chu)引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)貧鉻,恢復焊接接頭的(de)(de)(de)耐腐(fu)(fu)蝕性(xing)能。