鐵素體不銹鋼的熱膨脹系數與碳鋼相近,比奧氏體不銹(xiu)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(tie)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)(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)為(wei)鐵(tie)(tie)(tie)-鉻(ge)(ge)-碳(tan)三元合(he)金,由鉻(ge)(ge)以及諸如鋁、鈮、鉬及鈦等添加元素(su)來(lai)防止在焊接(jie)受熱(re)過程中形(xing)成奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)。因此,鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)在焊后冷卻過程中不(bu)會出現奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)向馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)轉變的(de)淬硬現象。但焊接(jie)熱(re)所形(xing)成的(de)熱(re)影響區近(jin)縫帶,由于(yu)高溫而促成鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)晶粒粗大,明(ming)顯地降低了接(jie)頭的(de)韌性,并且不(bu)可能直接(jie)用熱(re)處理的(de)方(fang)法來(lai)改善。這就是鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊接(jie)中最為(wei)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,必然會產生晶間腐蝕(shi)。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。


 鐵素體不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)脆(cui)化(hua),是這類鋼(gang)使用(yong)受到(dao)(dao)限制的(de)(de)主(zhu)要(yao)原因。鐵素體不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)脆(cui)化(hua),主(zhu)要(yao)的(de)(de)問題(ti)是同(tong)質焊(han)縫(feng)及熱(re)影響(xiang)區(qu)在(zai)焊(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程(cheng)中碳、氮化(hua)合物(wu)析出和晶粒長大的(de)(de)作用(yong),特別(bie)是碳、氮化(hua)合物(wu)的(de)(de)析出,而且幾乎不(bu)可能通(tong)過(guo)熱(re)處理加以消除。而高純度(du)鐵素體不(bu)銹鋼(gang)在(zai)很大程(cheng)度(du)上消除了焊(han)縫(feng)及熱(re)影響(xiang)區(qu)中的(de)(de)碳、氮化(hua)合物(wu),極大地改善了焊(han)接(jie)(jie)(jie)性,其焊(han)接(jie)(jie)(jie)結構得(de)到(dao)(dao)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)廣(guang)泛的(de)(de)使用(yong)。


  晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)是普通(tong)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的又一主要問(wen)題。由于(yu)碳、氮(dan)在(zai)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)的溶解度(du)很(hen)低,在(zai)950℃以后(hou)迅(xun)速析出(chu)。因此,同質(zhi)焊(han)(han)材(cai)的焊(han)(han)縫和(he)熱(re)影(ying)響區在(zai)焊(han)(han)后(hou)冷卻過程中(zhong)(zhong)就(jiu)會析出(chu)碳、氮(dan)化(hua)合物,除了引(yin)起脆化(hua)外還會引(yin)起晶(jing)界貧(pin)鉻(ge)和(he)提高晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing),在(zai)強氧化(hua)介質(zhi)中(zhong)(zhong)發生晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。與(yu)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)不(bu)同的是鐵素(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的敏(min)化(hua)溫度(du)較高,在(zai)950℃以上(shang)。因此,在(zai)熱(re)影(ying)響區產生晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)的部位更靠(kao)近熔合線。鉻(ge)在(zai)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)的擴散速度(du)遠(yuan)比在(zai)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)快,所以只需700℃~900℃的范(fan)圍內短時間(jian)(jian)保溫,使鉻(ge)向貧(pin)鉻(ge)區擴散,即可消除碳、氮(dan)化(hua)合物析出(chu)引(yin)起的晶(jing)界貧(pin)鉻(ge),恢復(fu)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)。