一、焊接性

在不銹鋼的焊接中，絕大部分是奧氏體不銹鋼的焊接。奧氏體不銹鋼具有良好的耐蝕性、塑性、高溫性和焊接性，但如果焊接材料選擇不當(dāng)或焊接工藝不正確，也會(huì)產(chǎn)生下列問題。

1. 晶間腐蝕

焊接奧氏體不銹鋼時(shí)產(chǎn)生的晶間腐蝕一般是由于晶粒邊界形成貧鉻層而造成的，即在450～850℃溫度下，奧氏體中碳的擴(kuò)散速度大于鉻的擴(kuò)散速度，當(dāng)含碳量超過它在室溫的溶解度（0.02%～0.03%），碳就不斷地向奧氏體晶粒邊界擴(kuò)散，并和鉻化合，析出碳化鉻（Cr₂₃C₆）。但鉻的原子半徑較大，擴(kuò)散速度較小，來不及向邊界擴(kuò)散，晶界附近大量的鉻和碳就化合成碳化鉻，造成奧氏體邊界貧鉻。當(dāng)晶界附近的金屬含鉻量低于12%時(shí)，就失去了抗腐蝕能力。在腐蝕介質(zhì)作用下，即產(chǎn)生晶間腐蝕。受到晶間腐蝕的不銹鋼，從表面上看沒有痕跡，但在受到應(yīng)力時(shí)即會(huì)沿晶界斷裂。因此，焊接時(shí)應(yīng)采取以下措施：

（1）控制含碳量。碳是造成晶間腐蝕的主要元素，碳含量在0.08%以下時(shí)，析出碳的數(shù)量就較少，所以?？刂苹窘饘俸秃覆牡暮剂吭?.08%以下。通常所說的超低碳不銹鋼的含碳量小于0.03%，不會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。因此應(yīng)盡量選用含碳量小于0.03%的焊材。

（2）添加穩(wěn)定劑。在鋼材和焊接材料中加入鈦、鈮等元素，能夠提高抗晶間腐蝕的能力。

（3）進(jìn)行固溶處理。在焊后把焊接接頭加熱到1050～1100℃，然后迅速冷卻，穩(wěn)定奧氏體組織。另外，也可以進(jìn)行850～900℃保溫2h的穩(wěn)定化熱處理。

（4）采取雙相組織。在焊縫中加入鐵素體形成元素，如鉻、硅、鋁、鉬等，以使焊縫造成奧氏體+鐵素體的雙相組織。一般控制焊縫金屬中鐵素體含量為5%～10%，鐵素體過多，也會(huì)使焊縫變脆。

（5）減少焊接線能量。在焊接工藝上，可采用小的焊接電流、大的焊接速度和短弧多道焊，待一層焊完冷卻后再焊下一層，甚至可用澆冷水等措施來加速焊縫的冷卻。另外還必須注意焊接順序，與腐蝕介質(zhì)接觸的焊縫應(yīng)最后焊接，盡量不使它受重復(fù)熱循環(huán)作用。

2. 熱裂紋

奧氏體不銹鋼焊縫中枝晶方向性很強(qiáng)，枝晶間有利于低熔點(diǎn)雜質(zhì)的偏析，同時(shí)，奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱能力比低碳鋼約小一半，膨脹系數(shù)比低碳鋼大50%左右，導(dǎo)熱能力差和膨脹系數(shù)大使焊縫區(qū)形成較大的溫差和收縮應(yīng)力，所以奧氏體不銹鋼焊縫很容易產(chǎn)生熱裂紋。

為防止熱裂紋可采取以下措施：

（1）控制焊縫組織。焊縫為奧氏體加少量鐵素體雙相組織，不僅能防止晶間腐蝕，也有利于減少鋼中低熔點(diǎn)雜質(zhì)偏析，阻礙奧氏體晶粒長大，防止熱裂紋。

（2）控制化學(xué)成分。應(yīng)減少焊縫中碳、磷、硫元素的含量和增加鉻、鉬、硅、錳等元素的含量。

（3）選用小功率焊接參數(shù)和冷卻速度快的工藝，減少熔合比，避免過熱，提高抗裂性。

二、不銹鋼氣焊工藝

不銹鋼的焊接通常采用氬弧焊、焊條電弧焊進(jìn)行焊接，以解決不銹鋼焊接時(shí)可能出現(xiàn)的晶間腐蝕及熱裂紋等缺陷。氣焊具有不易燒穿和在各種空間位置都能焊接的特點(diǎn)，因此，有些薄板結(jié)構(gòu)和薄壁小直徑管子，在沒有耐腐蝕要求的情況下，可采用氣焊方法。

不銹鋼氣焊時(shí)，焊嘴號(hào)數(shù)要小，為了減少過熱，焊嘴號(hào)數(shù)應(yīng)比焊接同樣厚度的低碳鋼小，為減少合金元素的燒損，應(yīng)采用中性焰或輕微氧化焰。

對(duì)接焊接時(shí)，焊件厚度小于1.5mm時(shí)，可不開坡口，焊件厚度大于1.5mm時(shí)，開V形坡口，坡口角度為60°，焊前應(yīng)嚴(yán)格清理焊接區(qū)的污物。

焊絲應(yīng)根據(jù)焊件的化學(xué)成分和性能進(jìn)行選用，見表3-3。盡量采用低碳的不銹鋼焊絲，不僅可以防止裂紋，同時(shí)可以提高抗晶間腐蝕性能。為保證焊縫質(zhì)量，可用氣焊熔劑CJ101。

表3-3　不銹鋼氣焊用焊絲

焊接時(shí)，將氣焊熔劑涂在焊絲和焊件坡口的正反面，使焊接時(shí)有良好的潤濕作用并防止熔化金屬氧化。操作時(shí)一般采用左焊法，焊嘴與焊件的傾角成40°~50°?；鹧嫜嫘牡饺鄢乇砻娴木嚯x以2~4mm為宜。焊絲末端與熔池接觸，并與火焰一起沿焊縫移動(dòng)。焊嘴不做橫向擺動(dòng)，焊接速度應(yīng)盡可能快，焊道宜窄，熔敷金屬宜薄，并盡量避免中斷。結(jié)束時(shí)要填滿熔池，否則，焊縫在結(jié)尾處將產(chǎn)生裂紋和氣孔。

當(dāng)進(jìn)行雙面焊接時(shí)，接觸腐蝕介質(zhì)的一面應(yīng)最后焊。焊后應(yīng)用60~80℃的熱水將焊縫表面殘留的熔劑和熔渣洗刷干凈，必要時(shí)可進(jìn)行酸洗和鈍化處理，以增加接頭的抗腐蝕性能。

不銹鋼焊后可根據(jù)使用要求確定，采用固溶處理及穩(wěn)定化處理，要求不高時(shí)可不進(jìn)行熱處理。