浙江至德鋼業有限公司通過真空冶煉生產的高純度鐵素體不銹(xiu)鋼管，其特點是鋼中的碳、氮、氧等間隙原子含量大幅度降低。與奧(ao)氏體不銹鋼(gang)管相比，具有優良的抗氯化物應力腐蝕開裂能力，并且還具有耐點蝕、耐酸堿和耐縫隙腐蝕的能力，且價格降低了40％～50％，其應用有了較大的發展。主要牌號有019Cr19Mo2NbTi，下面對其焊接工藝進行介紹。
一、高(gao)純度鐵(tie)素體不銹鋼(gang)019Cr19Mo2NbTi焊(han)接工藝
019Cr19Mo2NbTi高純度鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的熱處理狀態是850℃×10min，空冷，其化學成分見表4-6。對其焊接工藝進行考核：試件厚3mm，焊條為00Cr18Ni2Mo2Nb鐵素體鋼專用焊條，屬于鈦鈣型藥皮的超低碳不銹鋼焊條，其熔敷金屬的化學成分（質量分數）為：C≤0.04％，Cr17％ ～20％，Nil1％～14％；Mo2％～2.5％。采用焊條電弧焊，接頭形式為不開坡口的平板對接。焊接參數：焊接電流為90～105A，電弧電壓為24～26V，焊接速度為0.6～0.8cm／s。
表4-6 019Cr19Mo2NbTi鐵素體不銹鋼的化學成分
二、對(dui)焊接(jie)接(jie)接(jie)頭進行分析
1. 焊(han)接接頭的力(li)學性能
高純度鐵素體不銹鋼（019Cr19Mo2NbTi）母(mu)材和焊(han)接(jie)接(jie)頭的力學(xue)性能(neng)見表4-7，從(cong)表中可知，采用(yong)專用(yong)的鐵素體不銹鋼焊(han)條進行焊(han)條電弧焊(han)時(shi)，得到的接(jie)頭強(qiang)度和塑性優(you)良，各區(qu)硬度基本一致，尤其是焊(han)縫金(jin)屬和HAZ區(qu)的沖擊吸收能(neng)量也高，綜合(he)力學(xue)性能(neng)均達到母(mu)材的水平。
2. 焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的顯微組織
a. 焊縫金屬
019Cr19Mo2NbTi高(gao)純度(du)鐵(tie)素(su)(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊縫金屬顯(xian)微(wei)組織(zhi)為奧(ao)氏(shi)體加鐵(tie)素(su)(su)體，基(ji)體組織(zhi)為奧(ao)氏(shi)體，在快速冷卻過程中，有少(shao)(shao)量的(de)鐵(tie)素(su)(su)體產(chan)生，并(bing)位于奧(ao)氏(shi)體的(de)晶(jing)界上。這種少(shao)(shao)量鐵(tie)素(su)(su)體與奧(ao)氏(shi)體共存的(de)焊縫組織(zhi)具有較(jiao)高(gao)的(de)強度(du)和塑性(xing)等良好的(de)綜(zong)合(he)力學性(xing)能，缺口敏感性(xing)較(jiao)低(di)。
b. 焊接(jie)熱影響(xiang)區
焊(han)(han)(han)接熱(re)(re)響區在焊(han)(han)(han)接加熱(re)(re)及冷(leng)卻過程中未發生相變，但是隨著焊(han)(han)(han)接熱(re)(re)輸(shu)入的(de)(de)(de)增大，靠(kao)近熔合(he)區的(de)(de)(de)晶粒(li)長(chang)(chang)大較(jiao)明顯。該鋼應采用小的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接熱(re)(re)輸(shu)入焊(han)(han)(han)接，當板厚3mm時(shi)，焊(han)(han)(han)接熱(re)(re)輸(shu)入為3.0～4.5kJ／cm，就(jiu)能有效(xiao)地防止或(huo)減弱因焊(han)(han)(han)接熱(re)(re)影響區（HAZ）晶粒(li)長(chang)(chang)大而造成的(de)(de)(de)脆化。
3. 焊后(hou)熱處理
浙江至德鋼業有限公司通過衍射圖分析發現，焊后經過750℃×32h熱處理的焊接接頭試樣中存在少量的FeO和Cr2N相，這表明此類鋼焊后經過再加熱，焊接熱影響區有析出物析出。FeO的形成是高溫下Fe與O相互作用的結果，主要產生于晶粒邊界處。這些FeO和Cr2N相析出物是引起焊接熱影響區性能下降和脆化的原因之一。
浙江至德鋼業有限公司對焊后狀態和經過750℃×32h熱處理的兩組焊接接頭試樣分析發現，這兩組試樣焊接熱影響區的斷口特征基本相似，呈準理解斷裂，除焊接熱影響區晶粒大小存在顯著的差別外，顯微組織均一致。離焊接熔合線稍遠處的熱影響區細晶區的斷口上存在有大量的韌窩，呈現出明顯的延性斷裂特征。鐵素體不銹鋼斷口具有典型的河流花樣特征，并存在解理舌。分布于焊接熱影響區斷口的點狀析出物Cr2N、TiC和TiN等對解理裂紋的產生和擴展有促進作用。根據位錯塞積理論（可解釋析出物的作用），從焊接熱影響區斷口形態（河流花樣走向和解理舌的形式）可以判定，放射狀花樣是解理裂紋的發源地，在放射狀花樣中心都有析出物存在。這些析出物在變形過程中強烈地阻礙位錯的運動，造成位錯塞積，產生應力集中，導致解理裂紋在析出物附近形核，然后沿解理面擴展直至斷裂。在鐵素體不銹鋼焊接熱影響區中，析出物能有效地阻礙位錯的運動，導致解理裂紋的形核。位于解理面上的Cr2N、TiC和TiN析出物周圍有微裂紋存在，不論這種微裂紋是在解理裂紋到達之前形成，還是在解理裂紋擴展過程中出現，都表明析出物的存在削弱了解理面上裂紋擴展阻力，有可能促進了裂紋的擴展。
為了防止焊(han)后(hou)發(fa)生脆性(xing)斷裂事故，焊(han)后(hou)必(bi)須進行熱處理，即850℃退火處理。
