近年來研發的一種新型高純度鐵素(su)體不銹鋼，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。
某鋼生產(chan)的022Cr18NbTi，厚為(wei)1.5mm冷軋(ya)退火鋼板(ban)，對其進行焊接(jie)工藝考核。其化學(xue)成分和(he)力學(xue)性能見(jian)表4-9和(he)表4-10。
1. 焊接參(can)數(shu)的選定
焊(han)(han)接(jie)(jie)方法采用鎢(wu)極氬(ya)(ya)弧焊(han)(han)，鎢(wu)極直徑為(wei)(wei)2.4mm，I形(xing)坡口水平對接(jie)(jie)焊(han)(han)，氬(ya)(ya)氣流(liu)量為(wei)(wei)8～10L/min，電(dian)源極性為(wei)(wei)直流(liu)正(zheng)接(jie)(jie)。定位焊(han)(han)后進行連續焊(han)(han)接(jie)(jie)，選擇不同焊(han)(han)接(jie)(jie)參數（見表4-11）來(lai)確定良好的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭力(li)學(xue)性能和(he)組(zu)織。
2. 對焊(han)接(jie)接(jie)頭進行分析
a. 焊(han)接接頭力學(xue)性能檢(jian)測：
按有(you)(you)關標準執(zhi)行，焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)室(shi)(shi)溫拉伸試(shi)(shi)驗結果見表4-12，可以(yi)看(kan)出(chu)：3號試(shi)(shi)樣(yang)(yang)由于焊(han)接(jie)(jie)(jie)時添加了焊(han)絲，焊(han)縫有(you)(you)余高，因此抗靜載荷能(neng)力強(qiang)，斷裂(lie)(lie)位置(zhi)在母(mu)材；1號和2號試(shi)(shi)樣(yang)(yang)均斷裂(lie)(lie)于焊(han)縫，其斷裂(lie)(lie)強(qiang)度(du)(du)不小(xiao)于母(mu)材95％。從表4-12中(zhong)還可以(yi)看(kan)出(chu)3個試(shi)(shi)樣(yang)(yang)熱(re)影(ying)響(xiang)區粗晶區的(de)硬度(du)(du)值(zhi)與母(mu)材相比變化不大。室(shi)(shi)溫彎(wan)(wan)曲試(shi)(shi)驗：焊(han)縫位于試(shi)(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)心，彎(wan)(wan)曲直(zhi)徑為2倍(bei)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)厚度(du)(du)，彎(wan)(wan)曲角(jiao)度(du)(du)為180°。各(ge)個試(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)面彎(wan)(wan)和背彎(wan)(wan)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)都合格，未(wei)出(chu)現裂(lie)(lie)紋，表明焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)具有(you)(you)良(liang)好的(de)抗彎(wan)(wan)性(xing)能(neng)，其對晶粒(li)度(du)(du)不敏感。
b. 焊接(jie)接(jie)頭室溫(wen)金相組織(zhi)：
通過對比可以發現，1號(hao)試(shi)樣(yang)焊(han)(han)縫(feng)和(he)熱(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)粗(cu)(cu)(cu)(cu)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)和(he)細(xi)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)都(dou)特別粗(cu)(cu)(cu)(cu)大，粗(cu)(cu)(cu)(cu)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)度(du)(du)(du)達0～1級(ji)。2號(hao)試(shi)樣(yang)熱(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)粗(cu)(cu)(cu)(cu)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)和(he)細(xi)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸與1號(hao)試(shi)樣(yang)相(xiang)比顯(xian)著減小(xiao)，晶(jing)(jing)粒(li)(li)度(du)(du)(du)為4級(ji)。3號(hao)試(shi)樣(yang)由于(yu)填(tian)充了E308L奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)焊(han)(han)絲，焊(han)(han)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)可以大致分為兩(liang)部分，一(yi)是(shi)(shi)位(wei)于(yu)表(biao)層的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)區(qu)(qu)(qu)，熔合比小(xiao)，組(zu)(zu)(zu)織(zhi)為奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)焊(han)(han)態組(zu)(zu)(zu)織(zhi)；二(er)是(shi)(shi)位(wei)于(yu)焊(han)(han)縫(feng)根部的(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)區(qu)(qu)(qu)，熔合比大，組(zu)(zu)(zu)織(zhi)為粗(cu)(cu)(cu)(cu)大的(de)(de)(de)柱狀晶(jing)(jing)，晶(jing)(jing)粒(li)(li)生長方向(xiang)朝焊(han)(han)縫(feng)表(biao)面而(er)不(bu)是(shi)(shi)熱(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)，焊(han)(han)接熱(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸較小(xiao)，晶(jing)(jing)粒(li)(li)度(du)(du)(du)在3～4級(ji)之間，且寬(kuan)度(du)(du)(du)較窄。另(ling)外，還觀察到3號(hao)試(shi)樣(yang)沒有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)熱(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)粗(cu)(cu)(cu)(cu)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)過渡區(qu)(qu)(qu)，表(biao)明添加奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)焊(han)(han)絲對改善接頭組(zu)(zu)(zu)織(zhi)，提高力學性(xing)能是(shi)(shi)有(you)益(yi)的(de)(de)(de)。
眾(zhong)所(suo)周知，鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼晶粒受(shou)熱(re)易粗(cu)化，在焊(han)(han)接(jie)熱(re)循(xun)環過(guo)程中，熱(re)影響區(qu)晶粒不(bu)可避免地長大而(er)使性能下降(jiang)。對于(yu)022Cr18NbTi鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼焊(han)(han)接(jie)而(er)言(yan)，焊(han)(han)接(jie)參數可調范(fan)圍比較窄，不(bu)但(dan)要(yao)嚴(yan)格控(kong)制焊(han)(han)接(jie)熱(re)輸入，而(er)且要(yao)控(kong)制焊(han)(han)接(jie)電流處于(yu)一個(ge)較低的水平。
