不銹鋼按其(qi)組織機構分(fen)為(wei)五(wu)大(da)類，這樣隨(sui)著它(ta)們化(hua)學(xue)成分(fen)和組織機構的(de)不同(tong)，它(ta)們的(de)焊接性是有(you)很(hen)大(da)差別的(de)。為(wei)此獲(huo)得高質(zhi)量的(de)焊接接頭難易(yi)程度和注(zhu)意事項也(ye)截然不同(tong)。
不銹鋼焊縫中的鐵素體含量對其性能起著極其重要的作用，特別是應用最多的奧氏體不銹鋼(gang)和新開發的奧氏體－鐵素體雙相不銹鋼的焊縫組織更是如此。奧氏體不銹鋼焊縫中，常常需要形成一定量的鐵素體（通常是4%~12%),以防止焊縫產生凝固裂紋。雙相不銹鋼中的鐵素體對提高耐蝕性，特別是耐應力腐蝕裂紋和耐孔蝕是至關重要的。在雙相不銹鋼焊縫中又必須限制過多的鐵素體，以保持焊縫金屬具有足夠的塑性、韌性和耐蝕性。因此，在這兩種情況下，必須嚴格控制焊縫中的鐵素體量。而某些在低溫環境及特殊腐蝕介質中使用的奧氏體鋼焊縫中的鐵素體又要求盡可能地降低。現在已經把焊接時快速冷卻形成的不銹鋼的焊縫組織與合金元素的鉻當量［Cr]和鎳當量［Ni]值的關系圖［（Schaeffer圖）、Delong圖和WRC圖］，作為不同情況下對焊材的選擇、焊縫組織的預測和根據焊縫化學成分分析的結果，評定焊縫質量的重要依據。
Schaeffer 圖(tu)、Delong圖(tu)和(he)WRC圖(tu)的鉻當量［Cr]和(he)鎳(nie)當量［Ni]計算公式(shi)，見(jian)表(biao)6-1。
1. Schaeffer圖
Schaeffer圖(tu)是(shi)最(zui)早的(de)焊(han)縫組織圖(tu)，它適用于常規的(de)不銹鋼焊(han)后自(zi)然(ran)狀態的(de)焊(han)縫，其精確度為±4%.借助(zhu)于薛夫(fu)勒（Schaeffer)圖(tu)，可(ke)以預控制焊(han)縫金屬相的(de)組成，可(ke)達(da)到滿(man)足使(shi)用要(yao)求的(de)目的(de)，見(jian)圖(tu)6-1。圖(tu)6-1中的(de)鐵素(su)體(ti)數FN是(shi)由磁(ci)性(xing)測定儀測定的(de)，近似(si)于用金相測定所得(de)出鐵素(su)體(ti)含量的(de)平均值。
為了使薛(xue)夫(fu)勒圖(tu)能(neng)(neng)針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)成分(fen)的(de)(de)母材與填充金(jin)屬(shu)在混合(he)之后(hou)，對(dui)可(ke)能(neng)(neng)出(chu)現(xian)的(de)(de)熱(re)裂紋或其冶金(jin)缺陷做出(chu)預評價，德(de)國人A.沙(sha)賴(lai)特等繪制出(chu)經(jing)細(xi)化了的(de)(de)、專用于焊(han)縫金(jin)屬(shu)的(de)(de)薛(xue)夫(fu)勒圖(tu)，見(jian)圖(tu)6-2。
圖6-2把焊縫金屬(shu)成(cheng)(cheng)分分成(cheng)(cheng)幾個區，如(ru)(ru)區域1、2、3及4.例如(ru)(ru)；當成(cheng)(cheng)分為(wei)(wei)A與成(cheng)(cheng)分為(wei)(wei)B相互焊合，使用的填充材料成(cheng)(cheng)分為(wei)(wei)C,混合后(hou)計算出的焊縫成(cheng)(cheng)分為(wei)(wei)D,其結果表明鐵素(su)體含量在5%~10%之間，具有(you)良好的抗熱裂性能與韌性。
2. Delong圖(tu)
Delong圖(tu)(tu)（見圖(tu)(tu)6-3)是(shi)在Schaeffer 圖(tu)(tu)的(de)基礎上加以改(gai)進的(de)，并在此圖(tu)(tu)中加人了奧氏體(ti)形(xing)成元素(su)。N的(de)作(zuo)用，更(geng)適(shi)合于氣體(ti)保護(hu)焊及(ji)(ji)含(han)(han)氮(dan)或控氮(dan)不銹鋼的(de)焊縫組(zu)織(zhi)。Delong圖(tu)(tu)還進一步提高(gao)了估算鐵素(su)體(ti)含(han)(han)量(liang)的(de)精確(que)度（2%),特別(bie)是(shi)對含(han)(han)有比正常氮(dan)含(han)(han)量(liang)高(gao)的(de)熔敷金屬。Delong圖(tu)(tu)以鐵素(su)體(ti)序數（FN)標示焊縫的(de)鐵素(su)體(ti)量(liang)，但FN最大到18FN,不能(neng)滿足(zu)(zu)不斷發(fa)展(zhan)的(de)要(yao)(yao)求(qiu)，特別(bie)是(shi)不能(neng)滿足(zu)(zu)高(gao)鐵素(su)體(ti)的(de)雙相(xiang)鋼及(ji)(ji)其焊縫組(zu)織(zhi)的(de)要(yao)(yao)求(qiu)。
3. WRC圖
WRC圖（見圖6-4)以鐵素體(ti)(ti)(ti)序數（FN)標示焊(han)縫中的(de)(de)鐵素體(ti)(ti)(ti)量，該(gai)圖把FN擴大到100FN(相當于80%的(de)(de)鐵素體(ti)(ti)(ti)），被認為適(shi)合于判斷(duan)300系列奧氏體(ti)(ti)(ti)和(he)雙(shuang)相不銹鋼焊(han)縫組(zu)織(zhi)中的(de)(de)鐵素體(ti)(ti)(ti)含量。
Schaeffer 圖(tu)(tu)(tu)、Delong圖(tu)(tu)(tu)、WRC圖(tu)(tu)(tu)是歷年來(lai)根(gen)據焊縫的(de)奧氏體形成元素C、N、Mn、Ni,以(yi)及鐵素體形成元素Cr、Mo、Si、Nb等對鐵素體的(de)作用，計(ji)算鉻、鎳(nie)當量，繪制(zhi)成的(de)組織(zhi)圖(tu)(tu)(tu)。這(zhe)些圖(tu)(tu)(tu)是在不同時期考慮不同化學元素的(de)影響繪制(zhi)的(de)，所以(yi)各有其特點，使用時應(ying)加以(yi)注意。
鐵素(su)體(ti)含(han)量的預(yu)測(ce)，只有當(dang)焊縫成分包括在(zai)ISO-FN線（0~100FN)范圍(wei)內(nei)才會(hui)(hui)準確（此線繪制在(zai)圖(tu)6-4里），該(gai)圖(tu)的極(ji)限決定于已有數據(ju)的范圍(wei)，延長線族將(jiang)會(hui)(hui)得出錯(cuo)誤(wu)的預(yu)測(ce)。
1992年美國推出WRC圖（見圖6-4),該圖能夠更精(jing)確(que)地預(yu)測不銹鋼焊縫(feng)金屬中(zhong)的(de)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)含(han)量。圖6-4中(zhong)，縱坐標Ni當量中(zhong)考慮了N與(yu)Cu的(de)因素(su)。許(xu)多研(yan)究(jiu)者(zhe)研(yan)究(jiu)了鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)－奧氏體(ti)混合不銹鋼中(zhong)Cu(通常(chang)含(han)Cu~2%)的(de)影(ying)響(xiang)(xiang)，一致(zhi)認為Cu對(dui)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)含(han)量有顯著影(ying)響(xiang)(xiang)。加人Cu后，可避免出現對(dui)焊縫(feng)中(zhong)EN值評估(gu)過(guo)大。
為(wei)了(le)使焊(han)(han)縫金屬型(xing)號、成分與其(qi)金相組(zu)織之間(jian)有(you)一目了(le)然的(de)對應關系，又繪制了(le)專用于焊(han)(han)縫金屬的(de)薛夫勒(le)（Schaeffer)圖，如路(lu)6-5所示。在圖6-5中(zhong)還包括了(le)奧氏體不銹鋼以(yi)外的(de)其(qi)他不銹鋼。
