奥氏体不锈钢用途颇广,可在耐热、耐蚀、低温等各种条件下使用。不同的工作条件,对焊接接头的性能要求也不同。耐蚀钢通常是在室温或350℃以下工作,主要要求耐蚀性,对机械性能无特殊要求。用于高温条件的热强钢,如是短时工作,则要求保证接头与母材等强度;而长期工作(10年以上)时,则保证焊接接头的塑性,防止高温脆化是关键。对于低温工作的奥氏体不锈钢,则主要要求良好的低温韧性,防止焊接接头发生低温脆断。从不同的工作条件下对接头性能的要求来看,奥氏体不锈钢焊接接头的低温脆化和高温脆化是值得注意的问题。
当18-8型钢焊缝为双相组织时,其拉伸强度、屈服强度与塑性略低于母材,但韧性比母材低得多,因而难以保证低温条件下对焊接接头韧性的要求。为了保证18-8型钢焊缝具有良好的低温韧性,应使焊缝为单相奥氏体组织。
奥氏体不锈钢焊缝中含有较多的铁素体化元素或有较多的8相时,高温条件下,由于δ→σ转变,引起。相脆化,焊缝的塑性和韧性均显著下降。因此,为了保证必要的塑性和韧性,焊缝中的δ相应小于5%。
单相的奥氏体不锈钢焊缝也可能出现σ相,这与合金系统有关。如25-20型钢焊缝中铬与硅含量偏上限,而碳、镍含量偏下限时,就容易沿晶界析出。相,这比晶内析出。相对焊接接头脆化影响更为严重。
为了避免出现。脆性相,应尽量限制焊缝中的6相数量,考虑焊缝的合金化时,适当减少铁素体形成元素;多层焊时采用较小的线能量,以减小熔池体积,提高冷却速度,缩短高温停留时间。对于已经出现。相的焊缝,可将焊接接头加热至1050~1100℃,保温1小时后水冷,进行固溶处理,此时绝大部分。相可重新溶入奥氏体中,性能即可恢复。
因为奥氏体不锈钢导热性能差,膨胀系数大,焊接变形较大,特别是薄板。因此,焊接时应适当采取防变形的措施,如采用合适的夹具,缩短点固焊间距等。