典型的沉淀硬化不銹鋼的鋼號用字母PH表示。這一族系的鋼種由于雙重原因而分成3種，即馬氏體沉淀硬化鋼、半奧氏體沉淀硬化鋼及奧氏體沉淀硬化鋼。上述的雙重原因是加入起沉淀硬化作用的元素以及在固溶退火和時效狀態下基體的組織。為使上述劃分更為明確，請參考表1-8的細分與歸納。

一(yi)、沉淀硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼的焊接(jie)特(te)性

 1. 馬氏體沉淀(dian)硬化不銹鋼

   這(zhe)類鋼在(zai)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)退火溫(wen)度(du)（1038℃~1066℃)下幾乎全(quan)(quan)部奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)化(hua)(hua)，但當(dang)冷卻(que)到室溫(wen)時(shi)，則又發(fa)生(sheng)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)向馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)轉變(bian)。馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)溫(wen)度(du)一(yi)般是93℃~150℃.當(dang)將(jiang)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)再次加熱(re)到482℃-593℃時(shi)，就有一(yi)種(zhong)或(huo)多(duo)(duo)種(zhong)合金元素(su)出(chu)(chu)現(xian)沉(chen)(chen)淀硬化(hua)(hua)與(yu)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)。鉬、銅、鈦、鈮(ni)、鋁及其(qi)(qi)化(hua)(hua)合物在(zai)退火溫(wen)度(du)下完全(quan)(quan)溶(rong)(rong)解，而當(dang)快速(su)冷卻(que)時(shi)，則留(liu)(liu)在(zai)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)體(ti)(ti)內產生(sheng)析(xi)出(chu)(chu)相（往(wang)往(wang)是亞顯微(wei)粒子），提高了馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)的(de)(de)(de)硬度(du)與(yu)強(qiang)(qiang)度(du)。馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)PH鋼的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學成分必(bi)須嚴格控(kong)制，否則在(zai)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)退火時(shi)會出(chu)(chu)現(xian)過(guo)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)δ-鐵素(su)體(ti)(ti)。若(ruo)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)太(tai)穩定，則又會在(zai)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)退火之后(hou)，留(liu)(liu)下過(guo)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)。這(zhe)兩種(zhong)傾(qing)向皆(jie)會妨礙時(shi)效處(chu)理(li)時(shi)的(de)(de)(de)完全(quan)(quan)硬化(hua)(hua)，尤(you)其(qi)(qi)是鋼中(zhong)的(de)(de)(de)碳(tan)與(yu)氮影響明(ming)顯，其(qi)(qi)來源是工廠塵埃與(yu)大氣污(wu)染。這(zhe)種(zhong)鋼的(de)(de)(de)焊接性良好，與(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)300系列相近，焊前不(bu)必(bi)預熱(re)，裂紋傾(qing)向性小。這(zhe)種(zhong)鋼單(dan)層(ceng)焊時(shi)，焊縫金屬(shu)及熱(re)影響區一(yi)般好像通過(guo)了焊后(hou)沉(chen)(chen)淀硬化(hua)(hua)處(chu)理(li)一(yi)樣(yang)。但多(duo)(duo)層(ceng)焊時(shi)，則會出(chu)(chu)現(xian)組(zu)織不(bu)均一(yi)，必(bi)須進行(xing)焊后(hou)的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)淀硬化(hua)(hua)處(chu)理(li)以達組(zu)織均一(yi)。焊接馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀硬化(hua)(hua)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)焊接材(cai)料可以按強(qiang)(qiang)度(du)選300系列奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼焊接材(cai)料。

 2. 半奧(ao)氏(shi)體沉淀硬化不銹(xiu)鋼

  這種鋼(gang)(gang)(gang)是PH鋼(gang)(gang)(gang)中金相組織最(zui)為(wei)復雜的(de)一種。在(zai)固溶處(chu)理(li)或退(tui)火(huo)狀態下，這種鋼(gang)(gang)(gang)基本上是奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，還有5%~20%的(de)8-鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)，而(er)在(zai)以(yi)(yi)后的(de)熱處(chu)理(li)過程中，鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)保持(chi)不變。半奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)由退(tui)火(huo)溫(wen)度急冷至室溫(wen)仍然(ran)保持(chi)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織，因為(wei)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變溫(wen)度低于室溫(wen)。在(zai)退(tui)火(huo)狀態下，其成型性能(neng)與(yu)(yu)301不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)相似(si)。在(zai)加工制作完畢之后，它可以(yi)(yi)通過3個(ge)簡單步驟來(lai)硬(ying)化(hua)(hua)：①. 奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)；②. 馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變；③. 時(shi)效(xiao)(xiao)硬(ying)化(hua)(hua)。半奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉淀硬(ying)化(hua)(hua)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)無明顯的(de)裂(lie)(lie)紋傾(qing)向(xiang)。至于焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝，不論手工電(dian)弧焊(han)(han)(han)、熔化(hua)(hua)極(ji)與(yu)(yu)非熔化(hua)(hua)極(ji)氣體(ti)(ti)(ti)保護焊(han)(han)(han)以(yi)(yi)及電(dian)阻焊(han)(han)(han)，都與(yu)(yu)一般奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)無太(tai)大區別。總(zong)的(de)說來(lai)，半奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)(gang)(gang)一般皆在(zai)退(tui)火(huo)狀態下進(jin)(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)，而(er)且母(mu)材(cai)含碳量低容易焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)，不會出現冷裂(lie)(lie)紋；只有當(dang)焊(han)(han)(han)縫也(ye)要(yao)求有高強度時(shi)，才(cai)選用與(yu)(yu)母(mu)材(cai)成分接(jie)(jie)近的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)，并在(zai)焊(han)(han)(han)后進(jin)(jin)行(xing)全(quan)面的(de)退(tui)火(huo)與(yu)(yu)時(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理(li)。除此以(yi)(yi)外(wai)，一般采用300系列(lie)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料即(ji)可進(jin)(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。

 若在焊(han)(han)接(jie)之前(qian)焊(han)(han)件業(ye)已經過全面的退火與沉淀硬化熱處理，則在焊(han)(han)后(hou)不論焊(han)(han)縫金屬本(ben)身或熱影響區，皆無明顯硬化現(xian)象發生。

 3. 奧氏(shi)體沉淀硬化不銹鋼

這種鋼(gang)的合金含量極高，足以使之(zhi)在退火或任何(he)一(yi)種時(shi)效處理后仍然保(bao)持奧氏體組織。沉(chen)淀硬化(hua)相在1093℃~1121℃退火時(shi)，將解于(yu)固溶(rong)體中(zhong)(zhong)，并在快速冷(leng)卻時(shi)一(yi)直保(bao)持溶(rong)解于(yu)固溶(rong)體之(zhi)中(zhong)(zhong)。當再加熱到(dao)649℃~760℃時(shi)，則沉(chen)淀析出，從而(er)提高了(le)奧氏體的強度與硬度。它(ta)的硬度低于(yu)馬氏體或半奧氏體PH鋼(gang)，但其(qi)仍然保(bao)持著無磁性。

二(er)、沉淀硬化不銹鋼(gang)的(de)焊接方法與工(gong)藝

 沉(chen)淀硬化不銹鋼的(de)焊(han)(han)接(jie)方法(fa)與(yu)工藝，與(yu)前面所(suo)述的(de)奧氏體(ti)不銹鋼基本相同(tong)，所(suo)不同(tong)的(de)僅在于焊(han)(han)后(hou)必(bi)須熱處理，以(yi)達到預期的(de)力學性能；而這對于奧氏體(ti)不銹鋼來說，在有(you)(you)些情況下，焊(han)(han)后(hou)熱處理有(you)(you)時是不必(bi)要的(de)。

沉淀硬(ying)化不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)可(ke)以(yi)用相匹配的同材(cai)質焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料或(huo)(huo)異種(zhong)焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料焊(han)(han)接(jie)(jie)，或(huo)(huo)者(zhe)不(bu)用填充焊(han)(han)絲(si)。沉淀硬(ying)化不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)，有(you)許多焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料可(ke)供選用，但唯一(yi)最通用的焊(han)(han)絲(si)是業已納(na)人AWS規程的630合金，見表2-10。

  沉淀硬(ying)化馬氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼的焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)，在要(yao)求焊(han)(han)縫性(xing)能與(yu)母(mu)材(cai)相(xiang)當時，應選用與(yu)母(mu)材(cai)同(tong)質的焊(han)(han)材(cai)，如表2-10中17-4PH的配套焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)。如果不(bu)(bu)需要(yao)焊(han)(han)縫與(yu)母(mu)材(cai)相(xiang)當，可選用奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)（如308L、347L),或采用鎳基合金(jin)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)。

 選用與母材(cai)同(tong)成分焊(han)(han)接材(cai)料的焊(han)(han)縫，在(zai)(zai)樹枝狀晶的馬氏體組織中(zhong)，存在(zai)(zai)有少(shao)量鐵(tie)素(su)體。少(shao)量的鐵(tie)素(su)體和殘(can)余奧氏體析出，增加了焊(han)(han)縫的塑性，但強度降(jiang)低(di)了。因此，對(dui)同(tong)材(cai)質焊(han)(han)接材(cai)料的成分應(ying)適(shi)當(dang)調整，其鎳(nie)、錳應(ying)比母材(cai)略高，焊(han)(han)后經(jing)1040℃固(gu)溶處理，強度幾乎(hu)不變，而延伸(shen)率顯著提(ti)高。