不銹鋼按(an)其組織(zhi)機(ji)構(gou)分(fen)為(wei)五大(da)類(lei)，這樣隨著它(ta)們(men)化(hua)學成分(fen)和(he)組織(zhi)機(ji)構(gou)的(de)不同(tong)，它(ta)們(men)的(de)焊接(jie)(jie)性是(shi)有很大(da)差別的(de)。為(wei)此獲得高質量的(de)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭難易程(cheng)度和(he)注(zhu)意事項(xiang)也(ye)截(jie)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(ao)氏體不銹鋼和新開發的奧氏體－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(shuang)相(xiang)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WRC圖(tu)的鉻當量［Cr]和鎳當量［Ni]計算公式(shi)，見表6-1。
1. Schaeffer圖
Schaeffer圖(tu)是(shi)(shi)最早的(de)焊(han)縫(feng)組織圖(tu)，它適用于常規的(de)不銹鋼焊(han)后(hou)自(zi)然狀態(tai)的(de)焊(han)縫(feng)，其精確度為±4%.借助于薛夫(fu)勒（Schaeffer)圖(tu)，可以預控制焊(han)縫(feng)金屬(shu)相的(de)組成(cheng)，可達到滿足(zu)使用要求的(de)目的(de)，見圖(tu)6-1。圖(tu)6-1中的(de)鐵素(su)體數FN是(shi)(shi)由磁性測(ce)定儀(yi)測(ce)定的(de)，近似于用金相測(ce)定所得(de)出鐵素(su)體含(han)量(liang)的(de)平均(jun)值。
為(wei)了使(shi)薛(xue)夫勒圖(tu)能針對不同成(cheng)分的母(mu)材與(yu)填充金(jin)屬在混合之后，對可能出(chu)現的熱(re)裂紋或其冶金(jin)缺陷(xian)做出(chu)預評價，德國(guo)人(ren)A.沙賴特等繪制出(chu)經細化了的、專用于(yu)焊(han)縫金(jin)屬的薛(xue)夫勒圖(tu)，見圖(tu)6-2。
圖6-2把焊縫(feng)金屬成分分成幾個區，如區域(yu)1、2、3及4.例如；當成分為(wei)(wei)A與成分為(wei)(wei)B相互焊合，使(shi)用的(de)填(tian)充材料成分為(wei)(wei)C,混合后計(ji)算出的(de)焊縫(feng)成分為(wei)(wei)D,其結果表明鐵素體含量在5%~10%之間，具有良好(hao)的(de)抗(kang)熱(re)裂性(xing)能(neng)與韌性(xing)。
2. Delong圖(tu)
Delong圖(tu)(tu)（見圖(tu)(tu)6-3)是(shi)在(zai)(zai)Schaeffer 圖(tu)(tu)的(de)(de)基礎(chu)上(shang)加(jia)以(yi)(yi)改進的(de)(de)，并在(zai)(zai)此圖(tu)(tu)中加(jia)人了奧氏(shi)體(ti)形成元素。N的(de)(de)作用，更適(shi)合于(yu)氣體(ti)保護(hu)焊(han)及(ji)含氮或控氮不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)縫(feng)(feng)組(zu)(zu)織(zhi)。Delong圖(tu)(tu)還進一步提高(gao)了估算鐵(tie)素體(ti)含量的(de)(de)精(jing)確度(du)（2%),特(te)別是(shi)對(dui)含有比(bi)正常(chang)氮含量高(gao)的(de)(de)熔敷金屬。Delong圖(tu)(tu)以(yi)(yi)鐵(tie)素體(ti)序數（FN)標示焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)量，但(dan)FN最大(da)到18FN,不(bu)(bu)能滿足(zu)不(bu)(bu)斷發展的(de)(de)要求，特(te)別是(shi)不(bu)(bu)能滿足(zu)高(gao)鐵(tie)素體(ti)的(de)(de)雙相(xiang)鋼(gang)及(ji)其(qi)焊(han)縫(feng)(feng)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)要求。
3. WRC圖
WRC圖（見圖6-4)以鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)序(xu)數（FN)標示焊縫中(zhong)的鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)量(liang)，該圖把FN擴大到100FN(相當于(yu)(yu)80%的鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)），被認為適合于(yu)(yu)判斷300系(xi)列奧氏體(ti)(ti)和雙相不銹(xiu)鋼焊縫組織中(zhong)的鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含(han)量(liang)。
Schaeffer 圖、Delong圖、WRC圖是歷年來根據焊(han)縫的(de)奧氏(shi)體(ti)形成元素(su)C、N、Mn、Ni,以(yi)及鐵素(su)體(ti)形成元素(su)Cr、Mo、Si、Nb等對鐵素(su)體(ti)的(de)作用(yong)，計算鉻(ge)、鎳當量，繪制成的(de)組織圖。這些(xie)圖是在不同時(shi)期考慮不同化(hua)學元素(su)的(de)影響繪制的(de)，所以(yi)各有其(qi)特點，使用(yong)時(shi)應(ying)加以(yi)注意。
鐵素體含量的(de)預(yu)測(ce)，只有當焊(han)縫成(cheng)分包括在ISO-FN線（0~100FN)范圍內才會準確（此線繪(hui)制在圖(tu)(tu)6-4里(li)），該圖(tu)(tu)的(de)極限決(jue)定于已有數(shu)據的(de)范圍，延長線族(zu)將會得出錯誤的(de)預(yu)測(ce)。
1992年美國推(tui)出WRC圖(tu)（見(jian)圖(tu)6-4),該圖(tu)能(neng)夠(gou)更精確地預測不銹鋼焊縫金屬中(zhong)的(de)鐵素(su)體(ti)含(han)(han)量。圖(tu)6-4中(zhong)，縱坐標Ni當量中(zhong)考慮了N與Cu的(de)因(yin)素(su)。許多研究(jiu)(jiu)者研究(jiu)(jiu)了鐵素(su)體(ti)－奧氏體(ti)混(hun)合不銹鋼中(zhong)Cu(通常含(han)(han)Cu~2%)的(de)影響，一致認為Cu對鐵素(su)體(ti)含(han)(han)量有顯著影響。加人Cu后，可避免出現對焊縫中(zhong)EN值評估過(guo)大(da)。
為了使焊縫金(jin)屬(shu)型號、成分與其(qi)金(jin)相組織之間有一目(mu)了然的(de)對(dui)應關系，又繪制了專用于焊縫金(jin)屬(shu)的(de)薛夫(fu)勒（Schaeffer)圖(tu)，如路6-5所示。在(zai)圖(tu)6-5中還包括了奧氏體不銹鋼以外的(de)其(qi)他不銹鋼。
