鐵素體不銹鋼焊接時,由于沒有相變,近縫區晶粒急劇長大,使接頭的韌性和塑性急劇下降。近縫區晶粒長大以后,利用焊后熱處理也不能將其細化。含鉻量越高,近縫區晶粒長大傾向愈嚴重,添加一定量的鋁、鈦等元素,可以達到細化晶粒的作用。碳、氮是對鐵素體不(bu)銹鋼(gang)非常有害的元素,碳、氮含量的增加,使熱影響區的韌性大大降低。普通的鐵素體不銹鋼,熱影響區的室溫韌性很低,例如,1Cr17鋼焊接熱影響區的夏比沖擊脆性轉變溫度達到150~200℃.在碳、氮含量不變時,鉻含量增加,焊接熱影響區韌性下降。鋼中氧含量增加,鋼的脆性轉變溫度也升高。嚴格控制碳、氮的含量并加人適量的鐵素體穩定劑,可以完全阻止高溫奧氏體形成,從而避免馬氏體的形成,改善了焊接熱影響區的塑性和韌性,因而提高其焊接性。475℃脆性和σ相脆化在鐵素體不銹鋼焊接熱影響區也有可能發生,特別在600~400℃緩慢冷卻時就可能產生475℃脆性。一旦引起了475℃脆性,焊后經600℃短時再次加熱,隨后空冷,可以恢復其韌性。。相脆化由于形成過程較緩慢,一般影響不大。
焊接(jie)接(jie)頭耐蝕(shi)性是(shi)鐵(tie)素(su)(su)體不(bu)銹鋼接(jie)頭的(de)(de)(de)一個重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)因(yin)素(su)(su)。普通鐵(tie)素(su)(su)體不(bu)銹鋼一般在(zai)固溶(rong)狀(zhuang)態下焊接(jie)。其固溶(rong)狀(zhuang)態的(de)(de)(de)組(zu)織為(wei)固溶(rong)微量(liang)碳(tan)、氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體及少(shao)量(liang)均勻分(fen)布的(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)和(he)(he)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu),這(zhe)時合金具(ju)有(you)較好(hao)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性。在(zai)焊接(jie)熱影響區(qu)(qu)(qu)(qu),焊接(jie)熱循環峰值溫(wen)(wen)度低(di)于(yu)(yu)(yu)900℃的(de)(de)(de)區(qu)(qu)(qu)(qu)域,組(zu)織較穩定,不(bu)會有(you)引(yin)起(qi)敏(min)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)新析(xi)(xi)出(chu)物(wu)(wu)析(xi)(xi)出(chu);峰值溫(wen)(wen)度高于(yu)(yu)(yu)900~950℃的(de)(de)(de)區(qu)(qu)(qu)(qu)域,碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)溶(rong)解,冷(leng)卻過程中將重(zhong)(zhong)新析(xi)(xi)出(chu)。碳(tan)、氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)在(zai)鐵(tie)素(su)(su)體相中的(de)(de)(de)擴散速(su)度很快,即使水淬(cui)也不(bu)能抑制碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)和(he)(he)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)在(zai)敏(min)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度下析(xi)(xi)出(chu),因(yin)此,在(zai)緊靠(kao)焊縫(feng)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)區(qu)(qu)(qu)(qu)產生了(le)敏(min)化(hua)(hua)(hua)。碳(tan)、氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)含量(liang)越高,熱影響區(qu)(qu)(qu)(qu)高溫(wen)(wen)區(qu)(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)(de)晶間(jian)腐蝕(shi)現象越嚴重(zhong)(zhong)。對(dui)于(yu)(yu)(yu)普通鐵(tie)素(su)(su)體不(bu)銹鋼,只(zhi)有(you)在(zai)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)和(he)(he)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)析(xi)(xi)出(chu)溫(wen)(wen)度重(zhong)(zhong)新加熱,使碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)和(he)(he)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)充分(fen)析(xi)(xi)出(chu),并有(you)充分(fen)的(de)(de)(de)時間(jian)使鉻(ge)擴散到貧鉻(ge)區(qu)(qu)(qu)(qu)才(cai)能消除(chu)敏(min)化(hua)(hua)(hua),在(zai)700℃保溫(wen)(wen)就(jiu)可恢(hui)復(fu)耐蝕(shi)性。對(dui)于(yu)(yu)(yu)碳(tan)、氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)含量(liang)較低(di)的(de)(de)(de)高鉻(ge)鋼,如碳(tan)+氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)=0.018%的(de)(de)(de)Cr26鐵(tie)素(su)(su)體不(bu)銹鋼,水淬(cui)可避開敏(min)化(hua)(hua)(hua)區(qu)(qu)(qu)(qu),但空冷(leng)時仍然(ran)敏(min)化(hua)(hua)(hua)。碳(tan)+氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)=0.015%不(bu)含穩定化(hua)(hua)(hua)元素(su)(su)的(de)(de)(de)000Cr26Mo1超(chao)純鐵(tie)素(su)(su)體鋼,在(zai)焊接(jie)熱影響區(qu)(qu)(qu)(qu)產生敏(min)化(hua)(hua)(hua)。有(you)的(de)(de)(de)資料提出(chu),碳(tan)、氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)至少(shao)要(yao)(yao)低(di)于(yu)(yu)(yu)0.006%才(cai)能完(wan)全避免敏(min)化(hua)(hua)(hua)。
鉻和鉬的增(zeng)加(jia)(jia),可(ke)增(zeng)加(jia)(jia)合(he)金(jin)(jin)的耐蝕性能,也提高熱影響(xiang)區(qu)(qu)的抗敏化性能。在(zai)合(he)金(jin)(jin)中加(jia)(jia)入(ru)鈦、鈮(ni)可(ke)防止焊接熱影響(xiang)區(qu)(qu)晶間腐蝕,一般需加(jia)(jia)鈦量為碳(tan)+氮總(zong)和的6~8倍,加(jia)(jia)鈮(ni)量為碳(tan)+氮總(zong)和的8~11倍。