沉淀硬化馬氏(shi)體不銹鋼的化學成分如表2-19所示。這類鋼在高溫下是奧氏體組織,因其Ms點高,Mf點亦在室溫以上。以17-4PH鋼為例。經過1020~1060℃固溶處理后,形成馬氏體組織,再經時效處理(470~630℃),在馬氏體組織中固溶度小的Cu、Nb、Mo、Al、Ti等發生碳化物析出和強化作用,其屈服強度可達到1171MPa(見表2-20)。
馬(ma)氏體沉(chen)淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼碳含量(liang)低(di)(≤0.07%C),淬硬傾向不(bu)大,具有良好的焊接(jie)性(xing)。采用焊條手工焊、惰性(xing)氣體保(bao)護焊,一般(ban)均不(bu)需(xu)要(yao)預熱和后熱。在(zai)進行厚板和拘束(shu)度(du)大的結(jie)構焊接(jie)時可采取100~150℃的預熱。
17-4PH鋼焊接(jie)時,在加熱(re)階段熱(re)影響(xiang)區(qu)(qu)馬(ma)氏體(ti)(ti)轉變為奧氏體(ti)(ti),冷卻(que)時在150℃以下,又(you)轉變為含有少量(liang)δ鐵素體(ti)(ti)的(de)馬(ma)氏體(ti)(ti)組織(硬度(du)Rc32)再經(jing)時效處理,析(xi)出含Cu的(de)析(xi)出相,使熱(re)影響(xiang)區(qu)(qu)顯著強化(Rc44)。
沉淀硬化馬氏(shi)體(ti)不銹鋼的(de)(de)焊(han)接(jie)材(cai)(cai)(cai)料,在設計要求(qiu)焊(han)縫性(xing)能要與(yu)母材(cai)(cai)(cai)相(xiang)當(dang)時,應選用(yong)(yong)(yong)與(yu)母材(cai)(cai)(cai)同(tong)質的(de)(de)焊(han)材(cai)(cai)(cai),如表2-21中17-4PH的(de)(de)配套(tao)焊(han)材(cai)(cai)(cai)。如果并不需要焊(han)縫性(xing)能與(yu)母材(cai)(cai)(cai)相(xiang)當(dang),可采用(yong)(yong)(yong)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼焊(han)材(cai)(cai)(cai)(308L、347L),或者采用(yong)(yong)(yong)鎳(nie)合金(jin)焊(han)材(cai)(cai)(cai)(Inconel82填(tian)充焊(han)絲)。
使用與母材(cai)(cai)同成(cheng)分的(de)(de)焊(han)材(cai)(cai)的(de)(de)焊(han)縫,在樹枝狀晶(jing)的(de)(de)馬氏(shi)體組織(zhi)中,存在少量(liang)的(de)(de)鐵素(su)體。少量(liang)的(de)(de)鐵素(su)體和殘余奧氏(shi)體析出(chu),增加焊(han)縫的(de)(de)塑性(xing),但(dan)強度降低。因此對同質焊(han)材(cai)(cai)的(de)(de)化學(xue)成(cheng)分應適當加以調整,其鎳(nie)、錳含量(liang)應比母材(cai)(cai)略高,焊(han)后經1040℃固溶處理,強度幾乎不變(bian)而(er)延伸(shen)率顯著(zhu)提高。