對于不銹鋼來說，一定要了解其焊接性能，因為大部分不銹鋼(gang)的零部件都需要焊接。不同類型的不銹鋼，其焊接性能是不同的。即使其焊接性能較差，也要通過采取一定的工藝、技術措施來提高，進而達到并滿足使用的要求，這是不(bu)銹鋼焊(han)接工作者的責任。表1-1中列出了對各種類型不銹鋼可焊性的評價，供參考。

1. 奧氏(shi)體(ti)型(xing)不銹鋼

  以18%Cr-8%Ni鋼為代表，一般具有良好的焊接性能，原則上不需要進行焊前預熱和焊后熱處理。但其中鎳、鉬含量高的高合金不銹鋼進行焊接時易產生高溫裂紋。另外還易發生σ-相脆化，在鐵素體生成元素的作用下生成的鐵素體引起低溫脆化，以及耐蝕性下降和應力腐蝕裂紋等缺陷。奧氏體不銹鋼焊接(jie)后，焊接接頭的力學性能一般良好，但當在熱影響區中的晶界上有鉻的碳化物時會極易生成貧鉻層，而貧鉻層的出現將在使用過程中易產生晶間腐蝕。為避免問題的發生，應采用低碳（C≤0.03%)的牌號或添加鈦、鈮的牌號。為防止焊接金屬的高溫裂紋，通常認為控制奧氏體中的δ-鐵素體肯定是有效的。一般提倡在室溫下含5%以上的δ-鐵素體。對于以耐蝕性為主要用途的鋼，應選用低碳和穩定的鋼種，并進行適當的焊后熱處理；而以結構強度為主要用途的鋼，不應進行焊接后熱處理，以防止變形和由于析出碳化物和發生σ-相脆化。

2. 鐵素體型不銹鋼

  以18%Cr鋼為代表。在含碳量低的情況下有良好的焊接性能，焊接裂紋的敏感性也較低。但在由于被加熱至900℃以上的焊接熱影響區晶粒會顯著地變粗大，使得在室溫條件下延伸性和韌性有所降低，易發生低溫裂紋。也就是說，鐵素體型不銹鋼有475℃脆(cui)化、700~800℃長時間加熱下發生相脆性、夾雜物和晶粒粗化引起的脆化及低溫脆化、碳化物析出引起耐蝕性下降以及高合金鋼中易發生的延遲裂紋等問題。通常應在焊接時進行焊前預熱和焊后熱處理，并在具有良好韌性的溫度范圍進行焊接。

3. 馬氏體型不銹(xiu)鋼

  一般以13%Cr鋼為代表。它進行焊接時，由于熱影響區中被加熱到相變點以上的溫度區間會發生γ-α（M)相變，因此存在低溫脆性、低溫韌性惡化、伴隨硬化產生的延伸性下降等問題。因而對于一般馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼焊(han)接時需進行預熱，但碳、氮含量低和使用奧氏體系焊接材料時可不需預熱。焊接熱影響區的組織通常又硬又脆，對于這個問題，可通過進行焊后熱處理使其韌性和延展性得到恢復。另外碳、氮含量最低的牌號，在焊接狀態下也有一定的韌性。

4. 雙相不銹鋼

  雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)接的主(zhu)要問(wen)題是“使(shi)用焊(han)接性(xing)”，因為(wei)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)對焊(han)接熱裂紋、冷裂紋不(bu)敏感。但經過焊(han)接之后，熱影響區（HAZ)緊鄰熔合線的部分，鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)晶粒(li)急(ji)劇長大(da)(da)。奧(ao)氏體(ti)組織(zhi)的消(xiao)失(shi)，形(xing)成單相(xiang)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)組織(zhi)，塑(su)性(xing)和韌性(xing)極低；再加上早期的雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)碳(tan)含(han)量較(jiao)高，因而在粗大(da)(da)的鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)晶界容(rong)易析(xi)出碳(tan)化物，導致耐應力腐蝕、點腐蝕和晶間腐蝕性(xing)能下降。

  超(chao)低(di)(di)碳(tan)雙(shuang)(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)出現，再加上氮(dan)作為奧(ao)氏(shi)體(ti)形(xing)成元素的(de)(de)(de)(de)(de)發現，促進雙(shuang)(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭、熱(re)影響(xiang)區，在高溫下(xia)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)單相鐵素體(ti)冷(leng)卻時，發生(sheng)逆轉(zhuan)變并能形(xing)成足夠的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)組織，從而既改善(shan)了(le)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)影響(xiang)區的(de)(de)(de)(de)(de)塑性(xing)、韌性(xing)，同時又保持了(le)雙(shuang)(shuang)(shuang)相鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)應力(li)腐(fu)蝕、點腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)優(you)良特性(xing)。盡(jin)管新型的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)低(di)(di)碳(tan)含(han)氮(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)性(xing)得到(dao)了(le)實質(zhi)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)改善(shan)，但是(shi)(shi)雙(shuang)(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)焊(han)接(jie)(jie)時的(de)(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態(tai)（供貨狀(zhuang)態(tai)）、使用的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)材料、焊(han)接(jie)(jie)工(gong)藝及參數等仍(reng)然(ran)是(shi)(shi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭耐腐(fu)蝕性(xing)能、力(li)學性(xing)能，即使用焊(han)接(jie)(jie)性(xing)是(shi)(shi)關鍵。

  雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的焊接裂紋(wen)敏(min)感性(xing)(xing)較低。但在熱影響區內鐵(tie)素體含量(liang)的增(zeng)加會使晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)敏(min)感性(xing)(xing)提高，因此可造成耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)降低及低溫韌性(xing)(xing)惡(e)化等問題。

5. 沉淀(dian)硬化(hua)不銹鋼

  沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)焊(han)(han)接(jie)性良好(hao)，與(yu)奧(ao)氏(shi)體300系列(lie)相近，焊(han)(han)前(qian)不(bu)必預熱(re)，裂紋傾向性小。這種鋼(gang)(gang)(gang)單層焊(han)(han)時，焊(han)(han)縫(feng)金屬及熱(re)影響區，一般好(hao)像與(yu)通過焊(han)(han)后沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)處理(li)一樣(yang)；多層焊(han)(han)時，則(ze)會出現組織不(bu)均(jun)勻(yun)，必須進行焊(han)(han)后的(de)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)處理(li)以達到組織的(de)均(jun)勻(yun)。焊(han)(han)接(jie)馬氏(shi)體沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料，可以按強度(du)選(xuan)300系列(lie)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料。對于沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)存在有焊(han)(han)接(jie)熱(re)影響區發生軟化(hua)(hua)等問(wen)題。

綜上所述，不銹鋼的焊接性能主要表現在(zai)以下幾(ji)個方面：

 a. 高溫(wen)裂紋(wen)

  此處的高(gao)溫裂紋是指與(yu)焊接有關(guan)的裂紋。高(gao)溫裂紋大致可分為(wei)凝(ning)固裂紋、顯微裂紋、HAZ(熱影響(xiang)區）裂紋和再(zai)加熱裂紋等。

 b. 低(di)溫裂(lie)紋

  在馬氏體(ti)型(xing)不銹鋼和(he)部分(fen)具有馬氏體(ti)組織的鐵素體(ti)型(xing)不銹鋼中有時會發(fa)生低溫裂紋。由于其產生的主要原因是氫擴(kuo)散(san)、焊接接頭的約(yue)束(shu)程(cheng)度(du)以及(ji)(ji)其中的硬化組織，所以解(jie)決方(fang)法主要是在焊接過程(cheng)中減少氫的擴(kuo)散(san)，適宜地進行預熱(re)和(he)焊后熱(re)處理以及(ji)(ji)減輕約(yue)束(shu)程(cheng)度(du)。

c. 焊接接頭的(de)韌性

  在(zai)奧氏(shi)體(ti)型不銹(xiu)鋼中(zhong)，為減輕高溫裂紋敏感性(xing)，通常在(zai)成(cheng)分設計上，使其(qi)中(zhong)殘存有(you)5%~10%的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)，但這些鐵(tie)素(su)(su)體(ti)的(de)(de)(de)存在(zai)會導致了低(di)溫韌性(xing)的(de)(de)(de)下降。在(zai)雙相(xiang)不銹(xiu)鋼進(jin)行焊(han)接時、焊(han)接接頭(tou)區域的(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)量減少而對韌性(xing)產生影響(xiang)，另外隨著其(qi)中(zhong)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)的(de)(de)(de)增加，其(qi)韌性(xing)值也(ye)有(you)顯著下降的(de)(de)(de)趨(qu)勢。

   已(yi)證實高(gao)純(chun)鐵素(su)體(ti)型(xing)不銹鋼的(de)(de)焊接接頭的(de)(de)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)顯著下(xia)(xia)降(jiang)的(de)(de)原(yuan)因(yin)是由于混入碳(tan)、氮、氧(yang)的(de)(de)緣故(gu)。其中一些鋼的(de)(de)焊接接頭中的(de)(de)氧(yang)含量增(zeng)加后(hou)生成了氧(yang)化物型(xing)夾(jia)雜(za)，這(zhe)些夾(jia)雜(za)物成為裂(lie)紋發生源或(huo)裂(lie)紋傳播(bo)的(de)(de)途徑使得韌(ren)(ren)性(xing)(xing)下(xia)(xia)降(jiang)。而有一些鋼則是由于在保護氣(qi)體(ti)中混人了空(kong)氣(qi)，其中氮含量的(de)(de)增(zeng)加在基體(ti)解理面｛100}上產生板條狀Cr2N,基體(ti)變硬而使得韌(ren)(ren)性(xing)(xing)下(xia)(xia)降(jiang)。

d. σ-相脆化(hua)

  奧氏體型(xing)(xing)不銹鋼、鐵(tie)素體不銹鋼和雙(shuang)相鋼易發生σ-相脆化。由于組織中(zhong)析(xi)出(chu)了(le)百分之幾的α'-相，使韌性顯著(zhu)下(xia)降，α'-相一般是(shi)在600~900℃范圍(wei)內析(xi)出(chu)，尤(you)其在750℃左(zuo)右最(zui)易析(xi)出(chu)。作為防止α'-相產生的預(yu)防型(xing)(xing)措施，奧氏體型(xing)(xing)不銹鋼中(zhong)應盡量(liang)減少鐵(tie)素體的含量(liang)。

e. 475℃脆化

  在475℃附近（370~540℃)長時間保溫時，使(shi)Fe-Cr合(he)金分解為(wei)低鉻濃度(du)(du)的α'-固(gu)溶(rong)體和高鉻濃度(du)(du)的α'-固(gu)溶(rong)體。當α'-固(gu)溶(rong)體中(zhong)鉻濃度(du)(du)大(da)于75%時，形(xing)(xing)變(bian)由滑移(yi)變(bian)形(xing)(xing)轉(zhuan)變(bian)為(wei)李晶變(bian)形(xing)(xing)，從而發生475℃脆化。