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。與奧氏體不(bu)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)純度鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)019Cr19Mo2NbTi焊接工藝
019Cr19Mo2NbTi高純度鐵素(su)體不(bu)銹鋼的熱處理狀態是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(xiu)鋼焊條(tiao)，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(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的化學成分
二(er)、對焊接接接頭進(jin)行分析
1. 焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)力(li)學性能
高(gao)純(chun)度(du)鐵(tie)素體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)（019Cr19Mo2NbTi）母材(cai)(cai)和焊(han)接接頭的(de)力學性(xing)能見表4-7，從表中(zhong)可知，采(cai)用專用的(de)鐵(tie)素體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)條進行焊(han)條電弧焊(han)時(shi)，得到(dao)的(de)接頭強度(du)和塑性(xing)優良，各區(qu)硬度(du)基本一(yi)致，尤其是焊(han)縫金屬和HAZ區(qu)的(de)沖擊吸收能量也高(gao)，綜合力學性(xing)能均達到(dao)母材(cai)(cai)的(de)水平(ping)。
2. 焊(han)接接頭的顯微組織
a. 焊縫金屬
019Cr19Mo2NbTi高(gao)純度鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼焊縫(feng)金屬(shu)顯(xian)微組(zu)織(zhi)為奧氏體(ti)(ti)加鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)，基體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)為奧氏體(ti)(ti)，在快速冷卻(que)過(guo)程中，有(you)少量(liang)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)產生，并位于奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)晶界上。這種少量(liang)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)與奧氏體(ti)(ti)共存的(de)(de)焊縫(feng)組(zu)織(zhi)具(ju)有(you)較高(gao)的(de)(de)強度和(he)塑性(xing)等良好的(de)(de)綜合力學性(xing)能(neng)，缺口敏感(gan)性(xing)較低。
b. 焊接熱影響區
焊(han)(han)接熱(re)響區(qu)在焊(han)(han)接加(jia)熱(re)及冷卻過程(cheng)中未(wei)發生(sheng)相(xiang)變(bian)，但是隨著焊(han)(han)接熱(re)輸入(ru)的增(zeng)大，靠(kao)近熔合區(qu)的晶粒長大較明顯。該(gai)鋼應采用小的焊(han)(han)接熱(re)輸入(ru)焊(han)(han)接，當板(ban)厚3mm時，焊(han)(han)接熱(re)輸入(ru)為3.0～4.5kJ／cm，就(jiu)能有效地防止或(huo)減弱因焊(han)(han)接熱(re)影響區(qu)（HAZ）晶粒長大而造成的脆化(hua)。
3. 焊后熱處(chu)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(wei)了防止焊后發生(sheng)脆性斷裂事故(gu)，焊后必須(xu)進行熱處(chu)理，即850℃退火處(chu)理。
