近年來研發的一種新型高純度鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼，其成分特點為超低碳（C＋N）及中Cr（質量分數為18％），同時添加了少量的合金元素Nb（質量分數為0.45％～0.50％）及Ti（質量分數約為0.15％）以實現Cr的雙穩定化；其組織特點為單相鐵素體組織，高溫到室溫無組織轉變；性能特點除了具有良好的耐蝕性外，同時還具有良好的力學性能。與奧氏體不銹鋼，相比，鐵素體不銹鋼導熱性好，熱脹系數小，且具有更好的經濟性。但使用成品的厚度一般都小于3mm，該鋼需經焊接加工時，厚度限制范圍更小，一般小于2mm。
某鋼(gang)(gang)生(sheng)產的022Cr18NbTi，厚為(wei)1.5mm冷軋退火鋼(gang)(gang)板，對其(qi)進行焊接工藝考(kao)核。其(qi)化學成分和力學性能見表(biao)4-9和表(biao)4-10。
1. 焊接參(can)數(shu)的選定
焊(han)(han)接(jie)方法采用鎢(wu)極氬弧焊(han)(han)，鎢(wu)極直徑為2.4mm，I形坡口水平(ping)對接(jie)焊(han)(han)，氬氣流(liu)量(liang)為8～10L/min，電源極性為直流(liu)正接(jie)。定(ding)位焊(han)(han)后進行(xing)連續焊(han)(han)接(jie)，選(xuan)擇不同焊(han)(han)接(jie)參數（見表4-11）來確定(ding)良好的焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭力學(xue)性能和組織。
2. 對(dui)焊接接頭(tou)進行分(fen)析
a. 焊接接頭(tou)力學性能檢測：
按有(you)關標(biao)準執行，焊(han)接(jie)接(jie)頭室溫拉伸試(shi)(shi)驗(yan)(yan)結果見(jian)表4-12，可以(yi)看出：3號(hao)試(shi)(shi)樣(yang)由于(yu)焊(han)接(jie)時添(tian)加了焊(han)絲，焊(han)縫有(you)余高，因此抗(kang)靜載荷能(neng)力強，斷裂(lie)位置在母材；1號(hao)和2號(hao)試(shi)(shi)樣(yang)均斷裂(lie)于(yu)焊(han)縫，其斷裂(lie)強度(du)(du)不小(xiao)于(yu)母材95％。從表4-12中還可以(yi)看出3個試(shi)(shi)樣(yang)熱影響區(qu)粗晶區(qu)的(de)硬度(du)(du)值與母材相比變化不大。室溫彎(wan)(wan)曲試(shi)(shi)驗(yan)(yan)：焊(han)縫位于(yu)試(shi)(shi)樣(yang)中心，彎(wan)(wan)曲直徑(jing)為(wei)2倍試(shi)(shi)樣(yang)厚度(du)(du)，彎(wan)(wan)曲角(jiao)度(du)(du)為(wei)180°。各個試(shi)(shi)樣(yang)的(de)面彎(wan)(wan)和背彎(wan)(wan)試(shi)(shi)樣(yang)都合格，未出現裂(lie)紋，表明焊(han)接(jie)接(jie)頭具有(you)良好的(de)抗(kang)彎(wan)(wan)性能(neng)，其對(dui)晶粒度(du)(du)不敏(min)感(gan)。
b. 焊接接頭室溫金相組(zu)織：
通過(guo)對比(bi)(bi)可以(yi)發現(xian)，1號(hao)(hao)試樣(yang)焊(han)(han)縫和熱(re)影響區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)粗(cu)(cu)(cu)晶(jing)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)和細(xi)晶(jing)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)粒都特別粗(cu)(cu)(cu)大(da)(da)，粗(cu)(cu)(cu)晶(jing)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)粒度達0～1級。2號(hao)(hao)試樣(yang)熱(re)影響區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)粗(cu)(cu)(cu)晶(jing)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)和細(xi)晶(jing)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)粒尺寸與(yu)1號(hao)(hao)試樣(yang)相比(bi)(bi)顯(xian)著減小，晶(jing)粒度為4級。3號(hao)(hao)試樣(yang)由于(yu)填(tian)充了E308L奧氏(shi)體(ti)焊(han)(han)絲(si)(si)，焊(han)(han)縫區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)可以(yi)大(da)(da)致分為兩部(bu)分，一是(shi)位(wei)于(yu)表層的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)，熔合比(bi)(bi)小，組織為奧氏(shi)體(ti)焊(han)(han)態(tai)組織；二是(shi)位(wei)于(yu)焊(han)(han)縫根部(bu)的(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)，熔合比(bi)(bi)大(da)(da)，組織為粗(cu)(cu)(cu)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)柱狀(zhuang)晶(jing)，晶(jing)粒生長(chang)方向(xiang)朝焊(han)(han)縫表面而不是(shi)熱(re)影響區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)，焊(han)(han)接(jie)熱(re)影響區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)晶(jing)粒尺寸較小，晶(jing)粒度在3～4級之間，且寬(kuan)度較窄。另外(wai)，還觀(guan)察到(dao)3號(hao)(hao)試樣(yang)沒有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)熱(re)影響區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)粗(cu)(cu)(cu)晶(jing)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)過(guo)渡區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)，表明添加奧氏(shi)體(ti)焊(han)(han)絲(si)(si)對改善接(jie)頭組織，提高力學性能是(shi)有(you)益的(de)(de)(de)(de)。
眾(zhong)所周知(zhi)，鐵素(su)體不銹鋼(gang)晶粒受熱(re)(re)易粗化，在焊接熱(re)(re)循(xun)環過程中，熱(re)(re)影響區晶粒不可避(bi)免(mian)地(di)長(chang)大而(er)使性能下降。對(dui)于(yu)022Cr18NbTi鐵素(su)體不銹鋼(gang)焊接而(er)言(yan)，焊接參數可調范圍比較(jiao)窄，不但要嚴格控制(zhi)焊接熱(re)(re)輸(shu)入，而(er)且要控制(zhi)焊接電流處于(yu)一個較(jiao)低的水(shui)平(ping)。
