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，這是不銹(xiu)鋼焊接工作者的責任。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(ao)氏(shi)體型(xing)不銹鋼(gang)

  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(ti)型(xing)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(ti)型不(bu)銹鋼

  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。因而對于一般馬氏(shi)體不銹鋼焊(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(shuang)相不銹(xiu)鋼

  雙相(xiang)不銹(xiu)鋼焊(han)接(jie)的(de)主要問題(ti)是“使用焊(han)接(jie)性(xing)”，因為雙相(xiang)不銹(xiu)鋼對焊(han)接(jie)熱裂(lie)紋、冷裂(lie)紋不敏感。但(dan)經過焊(han)接(jie)之后，熱影響區(qu)（HAZ)緊鄰熔合線的(de)部分(fen)，鐵素(su)體晶(jing)粒急劇長(chang)大(da)。奧氏體組(zu)織的(de)消失，形成單相(xiang)鐵素(su)體組(zu)織，塑性(xing)和韌性(xing)極低；再加上(shang)早期(qi)的(de)雙相(xiang)不銹(xiu)鋼碳含(han)量(liang)較高(gao)，因而在(zai)粗(cu)大(da)的(de)鐵素(su)體晶(jing)界(jie)容易析出碳化物，導致耐應力(li)腐(fu)蝕、點(dian)腐(fu)蝕和晶(jing)間腐(fu)蝕性(xing)能下降。

  超低碳(tan)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的出現，再(zai)加(jia)上氮作為奧氏(shi)體形(xing)成元素的發(fa)現，促進雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭、熱(re)影響(xiang)區(qu)，在高溫(wen)下(xia)形(xing)成的單相(xiang)鐵(tie)素體冷(leng)卻(que)時，發(fa)生逆轉變并(bing)能形(xing)成足夠的奧氏(shi)體組織(zhi)，從而既改(gai)善(shan)了焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)影響(xiang)區(qu)的塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)，同時又保持了雙相(xiang)鋼(gang)的抗應力腐(fu)蝕、點腐(fu)蝕的優良特性(xing)(xing)。盡管新型的超低碳(tan)含氮的雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)得到(dao)了實(shi)質性(xing)(xing)的改(gai)善(shan)，但(dan)是(shi)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時的狀態(tai)（供貨狀態(tai)）、使用(yong)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)、焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝(yi)及參(can)數等仍然(ran)是(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)能、力學(xue)性(xing)(xing)能，即(ji)使用(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)是(shi)關鍵(jian)。

  雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的焊接(jie)裂紋敏(min)(min)感性(xing)較低(di)。但在熱影響區內鐵素(su)體含(han)量的增加(jia)會使(shi)晶(jing)間腐蝕敏(min)(min)感性(xing)提(ti)高，因此(ci)可造(zao)成(cheng)耐(nai)蝕性(xing)降(jiang)低(di)及低(di)溫韌性(xing)惡化等問題。

5. 沉淀硬化不銹鋼

  沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接性(xing)(xing)良(liang)好，與(yu)奧氏(shi)體(ti)300系(xi)列相近，焊(han)(han)(han)前不必預熱，裂紋(wen)傾向(xiang)性(xing)(xing)小。這種鋼(gang)單層焊(han)(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)及(ji)熱影(ying)響區，一般好像(xiang)與(yu)通過焊(han)(han)(han)后沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)處理一樣；多(duo)層焊(han)(han)(han)時(shi)，則會(hui)出現組織不均勻(yun)，必須(xu)進行焊(han)(han)(han)后的(de)(de)沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)處理以(yi)達到組織的(de)(de)均勻(yun)。焊(han)(han)(han)接馬氏(shi)體(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接材料(liao)，可以(yi)按強(qiang)度選300系(xi)列奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)接材料(liao)。對于沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)型不銹鋼(gang)存在有焊(han)(han)(han)接熱影(ying)響區發(fa)生軟化(hua)等問(wen)題。

綜上所述，不銹鋼的焊接性(xing)能(neng)主(zhu)要表現在以下(xia)幾個方面：

 a. 高(gao)溫(wen)裂紋

  此處(chu)的(de)高溫裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)是指與焊接有關(guan)的(de)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)。高溫裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)大致可分為凝固裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)、顯微裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)、HAZ(熱(re)影(ying)響區）裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)和(he)再加熱(re)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)等。

 b. 低溫裂(lie)紋

  在馬(ma)氏體(ti)(ti)型(xing)不(bu)銹鋼(gang)和部分具有馬(ma)氏體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)型(xing)不(bu)銹鋼(gang)中有時會(hui)發生(sheng)低溫裂紋(wen)。由于其產(chan)生(sheng)的(de)(de)主要(yao)原因是氫擴散、焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)約束程度以(yi)(yi)(yi)及其中的(de)(de)硬化組(zu)織(zhi)，所以(yi)(yi)(yi)解決方法主要(yao)是在焊接(jie)過程中減少氫的(de)(de)擴散，適宜(yi)地進行預熱(re)和焊后熱(re)處理(li)以(yi)(yi)(yi)及減輕約束程度。

c. 焊接(jie)接(jie)頭的韌性

  在奧(ao)氏體(ti)型不(bu)銹鋼中，為減輕高(gao)溫(wen)裂紋敏感性(xing)(xing)，通常在成分設計上，使其(qi)中殘(can)存有5%~10%的(de)鐵(tie)素(su)體(ti)，但這些(xie)鐵(tie)素(su)體(ti)的(de)存在會(hui)導致了低溫(wen)韌性(xing)(xing)的(de)下降(jiang)。在雙相不(bu)銹鋼進(jin)行焊(han)接(jie)時、焊(han)接(jie)接(jie)頭區(qu)域(yu)的(de)奧(ao)氏體(ti)量減少而(er)對韌性(xing)(xing)產生影響(xiang)，另外隨著其(qi)中鐵(tie)素(su)體(ti)的(de)增(zeng)加(jia)，其(qi)韌性(xing)(xing)值(zhi)也有顯著下降(jiang)的(de)趨(qu)勢。

   已(yi)證實高(gao)純(chun)鐵(tie)素體型(xing)(xing)不銹鋼的(de)(de)(de)焊(han)接接頭的(de)(de)(de)韌(ren)性顯著下(xia)降(jiang)的(de)(de)(de)原因是(shi)由(you)于(yu)混(hun)入(ru)碳、氮、氧的(de)(de)(de)緣故(gu)。其中(zhong)一(yi)些(xie)鋼的(de)(de)(de)焊(han)接接頭中(zhong)的(de)(de)(de)氧含(han)量(liang)增加(jia)后生(sheng)(sheng)成(cheng)了氧化物(wu)型(xing)(xing)夾雜，這些(xie)夾雜物(wu)成(cheng)為裂(lie)紋發生(sheng)(sheng)源或(huo)裂(lie)紋傳(chuan)播的(de)(de)(de)途(tu)徑使(shi)得韌(ren)性下(xia)降(jiang)。而有一(yi)些(xie)鋼則是(shi)由(you)于(yu)在(zai)(zai)保護氣(qi)體中(zhong)混(hun)人了空(kong)氣(qi)，其中(zhong)氮含(han)量(liang)的(de)(de)(de)增加(jia)在(zai)(zai)基體解理面(mian)｛100}上產生(sheng)(sheng)板(ban)條狀Cr2N,基體變硬而使(shi)得韌(ren)性下(xia)降(jiang)。

d. σ-相(xiang)脆化

  奧氏體型不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)、鐵素體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和雙相(xiang)鋼(gang)易發生σ-相(xiang)脆化。由于組織中析(xi)(xi)出(chu)(chu)了百分之幾的α'-相(xiang)，使韌性顯著下降，α'-相(xiang)一(yi)般(ban)是在(zai)(zai)600~900℃范圍(wei)內析(xi)(xi)出(chu)(chu)，尤其在(zai)(zai)750℃左右(you)最(zui)易析(xi)(xi)出(chu)(chu)。作為(wei)防止α'-相(xiang)產(chan)生的預防型措施(shi)，奧氏體型不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中應(ying)盡量減少鐵素體的含(han)量。

e. 475℃脆化

  在475℃附近（370~540℃)長時間保溫時，使Fe-Cr合金分解為低(di)鉻濃度的(de)α'-固溶(rong)(rong)體(ti)和高鉻濃度的(de)α'-固溶(rong)(rong)體(ti)。當α'-固溶(rong)(rong)體(ti)中鉻濃度大(da)于(yu)75%時，形變由滑移變形轉變為李晶變形，從而發生(sheng)475℃脆化。