焊接性指同質(zhì)材料或異質(zhì)材料在制造工藝條件下,能夠焊接形成完整接頭并滿(mǎn)足預(yù)期使用要求的能力,材料、設(shè)計(jì)、工藝及服役環(huán)境為影響焊接性的四大因素。不銹鋼是指能耐空氣、水、酸、堿、鹽及其溶液和其他腐蝕介質(zhì)腐蝕的,具有高度化學(xué)穩(wěn)定性的合金鋼的總稱(chēng)。 

1、不銹鋼的主要腐蝕形式

在焊接過(guò)程中，溫度的控制是影響不銹鋼焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。過(guò)高或過(guò)低的溫度都可能導(dǎo)致材料性能的下降。過(guò)熱可能導(dǎo)致晶粒粗大，從而降低焊縫的耐腐蝕性和強(qiáng)度；過(guò)冷又可能引起脆化現(xiàn)象。因此，精確控制焊接熱輸入，采用適當(dāng)?shù)念A(yù)熱和后熱處理措施，對(duì)于保證焊接接頭的性能至關(guān)重要。

不銹鋼的主要腐蝕形式有均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕等。均勻腐蝕,指接觸腐蝕介質(zhì)的金屬表面全部產(chǎn)生腐蝕的現(xiàn)象;點(diǎn)腐蝕,指在金屬材料表面大部分不腐蝕或腐蝕輕微,而分散發(fā)生的局部腐蝕;縫隙腐蝕,在電解液中,如在氧離子環(huán)境中,不銹鋼間或與異物接觸的表面間存在間隙時(shí),縫隙中溶液流動(dòng)將發(fā)生遲滯現(xiàn)象,以至于溶液局部Cl-,形成濃差電池,從而導(dǎo)致縫隙中不銹鋼鈍化膜吸附Cl-而被局部破壞的現(xiàn)象;晶間腐蝕,在晶粒邊界附近發(fā)生的有選擇性的腐蝕現(xiàn)象;應(yīng)力腐蝕,指不銹鋼在特定的腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力作用下出現(xiàn)的低于強(qiáng)度極強(qiáng)的脆性開(kāi)裂的現(xiàn)象。 

2、防止點(diǎn)腐蝕的措施

不銹鋼在焊接過(guò)程中對(duì)雜質(zhì)的敏感性較高。特別是在含有鉻、鎳等合金元素較多的不銹鋼中，焊接時(shí)易形成熱影響區(qū)（HAZ），這個(gè)區(qū)域的腐蝕抗力可能會(huì)因合金元素的局部消耗而減弱。為了避免這一問(wèn)題，通常需要選擇合適的填充材料，并通過(guò)調(diào)整焊接參數(shù)來(lái)最小化熱影響區(qū)的不利影響。

1)減少氯離子含量和氧離子含量;2)在不銹鋼中加入鉻、鎳、鉬、硅、銅等合金元素;3)盡量不進(jìn)行冷加工,以減少位錯(cuò)露頭處發(fā)生點(diǎn)腐蝕的可能;4)降低鋼中的含碳量。 

不銹鋼及耐熱鋼的高溫性能：475℃脆性,主要出現(xiàn)在Cr>13%的鐵素體,430-480℃之間長(zhǎng)期加熱并緩冷,導(dǎo)致在常溫時(shí)或負(fù)溫時(shí)出現(xiàn)強(qiáng)度升高而韌性下降;σ相脆化,是Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的45%的典型,FeCr金屬間化合物,無(wú)磁性,硬而脆。

3、奧氏體不銹鋼焊接接頭的耐蝕性

在實(shí)際焊接操作中，還需要注意氣體保護(hù)焊（如氬弧焊）和無(wú)氣體保護(hù)焊（如手工電弧焊）的選擇。氣體保護(hù)焊能夠有效防止焊縫氧化，適合用于要求較高的場(chǎng)合。而無(wú)氣體保護(hù)焊則在某些情況下會(huì)引入更多的污染物，但成本相對(duì)較低，適合于一些非關(guān)鍵部位的焊接工作。

1)晶間腐蝕;2)熱影響區(qū)敏化區(qū)晶間腐蝕;3)刀狀腐蝕。 

防止焊縫發(fā)生晶間腐蝕的措施：

1)通過(guò)焊接材料,使焊縫金屬或者成為超低碳情況,或者含有足夠的穩(wěn)定化元素Nb;2)調(diào)整焊縫成分獲得一定δ相。 

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4、熱影響區(qū)敏化區(qū)晶間腐蝕

焊接熱影響區(qū)中加熱峰值溫度處于敏化加熱區(qū)間的部位所發(fā)生的晶間腐蝕。 

刀狀腐蝕:在熔合區(qū)產(chǎn)生的晶間腐蝕,有如刀削切口形式,故稱(chēng)為“刀狀腐蝕”。 

防止刀狀腐蝕措施:

①選用低碳母材和焊接材料;

②采用又相組織的不銹鋼;

③采用小電流焊接,減少焊接粗晶區(qū)的過(guò)熱程度及寬度;

④與腐蝕介質(zhì)接觸的焊縫最后焊接;

⑤交叉焊接;⑥加大鋼中Ti,Tb含量,使焊接粗晶區(qū)的晶粒邊界有足夠的Ti、Tb與碳化合。

除了上述技術(shù)細(xì)節(jié)，焊接前的表面處理也不可忽視。油污、銹跡和其他雜質(zhì)的存在會(huì)影響焊縫的成形和質(zhì)量。因此，在焊接前進(jìn)行徹底的清理是必不可少的步驟。

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5、不銹鋼為什么采用小電流焊接

以減小焊接熱影響區(qū)的溫度,防止焊縫晶間腐蝕的產(chǎn)生,防止焊條、焊絲過(guò)熱,焊接變形,焊接應(yīng)力,減少熱輸入等。 

引起應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的三個(gè)條件:

環(huán)境,選擇性的腐蝕介質(zhì),拉應(yīng)力。 

防止應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的措施:

1)調(diào)整化學(xué)成分,超低碳有利于提高抗應(yīng)力腐蝕的能力,成分與介質(zhì)的匹配問(wèn)題;2)清除焊接殘余應(yīng)力;3)電化學(xué)腐蝕,定期檢查及時(shí)修補(bǔ)等。 

隨著焊接技術(shù)的進(jìn)步，新型焊接方法如激光焊接、摩擦攪拌焊接等逐漸被應(yīng)用于不銹鋼的連接。這些方法以其高能量密度和精確控制的特點(diǎn)，為提高焊接質(zhì)量和效率提供了新的可能性。

6、為提高耐點(diǎn)蝕性能

1)一方面必須減少Cr、Mo的偏析;

2)一方面采用較母材更高Cr、Mo含量的所謂“超合金化”焊接材料。 

奧氏體不銹鋼焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱裂紋，應(yīng)力腐蝕裂紋,焊接變形,晶間腐蝕。 

不銹鋼的焊接是一個(gè)涉及材料學(xué)、熱處理學(xué)、力學(xué)等多個(gè)學(xué)科的復(fù)雜過(guò)程。通過(guò)對(duì)不銹鋼焊接性的深入研究和應(yīng)用，我們不僅能夠確保產(chǎn)品的質(zhì)量，還能在效率和經(jīng)濟(jì)性上取得顯著的提升。隨著技術(shù)的不斷革新，未來(lái)不銹鋼在更廣闊的領(lǐng)域中的應(yīng)用將更加廣泛和深入。

7、奧氏體鋼焊接熱裂紋的原因

1)奧氏體鋼的熱導(dǎo)率小,線(xiàn)膨脹系數(shù)大,拉應(yīng)力致大;

2)奧氏體鋼易于聯(lián)生結(jié)晶形成方向性強(qiáng)的柱狀晶的焊縫組織,有利于有害雜質(zhì)偏析;

3)奧氏體鋼合金組成較復(fù)雜,易溶共晶。 

防止熱裂紋措施:

①?lài)?yán)格限制母材和焊接材料中的P、S含量;②盡量使焊縫形成雙相組織;③控制焊縫的化學(xué)成分;④小電流焊接。 

8、奧氏體不銹鋼選材時(shí)應(yīng)注意

①堅(jiān)持“適用性原則”;②根據(jù)所選各焊材的具體成分確定是否適用;③考慮具體應(yīng)用的焊接方法和工藝參數(shù)可能造成的熔合比大小;④根據(jù)技術(shù)條件規(guī)定的全面焊接性要求來(lái)確定合金化程度;⑤要重視焊縫金屬合金系統(tǒng),具體合金成分在該合金系統(tǒng)中的作用,考慮使用性能要求和工藝焊接性要求。 

鐵素體不銹鋼焊接性分析:

1)焊接接頭的晶間腐蝕;

2)焊接接頭的脆化,高溫脆化,σ相脆化,475℃脆化。