典型的沉淀硬化(hua)不銹(xiu)鋼的鋼號用字母PH表示。這一族系的鋼種由于雙重原因而分成3種，即馬氏體沉淀硬化鋼、半奧氏體沉淀硬化鋼及奧氏體沉淀硬化鋼。上述的雙重原因是加入起沉淀硬化作用的元素以及在固溶退火和時效狀態下基體的組織。為使上述劃分更為明確，請參考表1-8的細分與歸納。

一、沉淀(dian)硬化不銹鋼的焊接特性

 1. 馬(ma)氏體(ti)沉淀(dian)硬化不銹鋼

   這(zhe)(zhe)類鋼(gang)(gang)(gang)在固(gu)溶(rong)(rong)退火(huo)溫(wen)度(du)(du)(du)（1038℃~1066℃)下(xia)幾乎全(quan)(quan)部奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)，但當冷卻到(dao)室(shi)溫(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，則又(you)發生奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)變。馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變溫(wen)度(du)(du)(du)一(yi)(yi)般是(shi)(shi)93℃~150℃.當將(jiang)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)再次加熱到(dao)482℃-593℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，就有一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)或多(duo)(duo)種(zhong)(zhong)合金(jin)(jin)元素出現沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)與強化(hua)(hua)。鉬(mu)、銅(tong)、鈦、鈮、鋁及(ji)(ji)其(qi)化(hua)(hua)合物在退火(huo)溫(wen)度(du)(du)(du)下(xia)完全(quan)(quan)溶(rong)(rong)解，而當快速(su)冷卻時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，則留在固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)內(nei)產生析出相(xiang)(xiang)（往往是(shi)(shi)亞顯微粒子），提高了(le)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)與強度(du)(du)(du)。馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學成分(fen)必(bi)須嚴格(ge)控制，否則在固(gu)溶(rong)(rong)退火(huo)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)會出現過多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)δ-鐵素體(ti)(ti)(ti)。若奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)太(tai)穩(wen)定，則又(you)會在固(gu)溶(rong)(rong)退火(huo)之后(hou)(hou)(hou)，留下(xia)過多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)。這(zhe)(zhe)兩(liang)種(zhong)(zhong)傾向(xiang)皆(jie)會妨礙(ai)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效處理(li)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)完全(quan)(quan)硬化(hua)(hua)，尤其(qi)是(shi)(shi)鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)與氮影響(xiang)明顯，其(qi)來源是(shi)(shi)工廠塵埃與大氣污染(ran)。這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)性良好(hao)，與奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)300系列(lie)相(xiang)(xiang)近，焊(han)前不必(bi)預熱，裂(lie)紋(wen)傾向(xiang)性小。這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)單層焊(han)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，焊(han)縫金(jin)(jin)屬及(ji)(ji)熱影響(xiang)區一(yi)(yi)般好(hao)像通過了(le)焊(han)后(hou)(hou)(hou)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)處理(li)一(yi)(yi)樣。但多(duo)(duo)層焊(han)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，則會出現組(zu)織不均一(yi)(yi)，必(bi)須進行焊(han)后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)處理(li)以(yi)達組(zu)織均一(yi)(yi)。焊(han)接(jie)(jie)(jie)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)材料可以(yi)按(an)強度(du)(du)(du)選300系列(lie)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)材料。

 2. 半奧氏體沉(chen)淀硬化不銹鋼

  這種鋼是PH鋼中金相組織(zhi)(zhi)最為復雜的(de)(de)一(yi)種。在(zai)固溶處理(li)(li)或(huo)退火狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)下(xia)(xia)，這種鋼基本上是奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，還有(you)5%~20%的(de)(de)8-鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，而在(zai)以(yi)后(hou)的(de)(de)熱處理(li)(li)過程(cheng)中，鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)保持不(bu)變。半奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鋼由退火溫(wen)(wen)度(du)急冷(leng)至室(shi)溫(wen)(wen)仍然保持奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)，因(yin)為馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉變溫(wen)(wen)度(du)低(di)于室(shi)溫(wen)(wen)。在(zai)退火狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)下(xia)(xia)，其成型性能與(yu)(yu)301不(bu)銹鋼相似(si)。在(zai)加工制作完(wan)畢之(zhi)后(hou)，它可以(yi)通過3個簡單步驟來硬(ying)化(hua)：①. 奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)；②. 馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉變；③. 時(shi)(shi)效硬(ying)化(hua)。半奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)沉淀硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼焊(han)(han)接(jie)時(shi)(shi)無(wu)(wu)明顯的(de)(de)裂紋傾向。至于焊(han)(han)接(jie)工藝(yi)，不(bu)論手(shou)工電弧焊(han)(han)、熔化(hua)極與(yu)(yu)非熔化(hua)極氣體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)保護焊(han)(han)以(yi)及電阻(zu)焊(han)(han)，都與(yu)(yu)一(yi)般奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鋼無(wu)(wu)太大區別(bie)。總的(de)(de)說來，半奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼一(yi)般皆在(zai)退火狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)下(xia)(xia)進(jin)(jin)行(xing)焊(han)(han)接(jie)，而且母材(cai)含碳量低(di)容易焊(han)(han)接(jie)，不(bu)會(hui)出現冷(leng)裂紋；只有(you)當焊(han)(han)縫也(ye)要(yao)求有(you)高(gao)強度(du)時(shi)(shi)，才(cai)選用與(yu)(yu)母材(cai)成分接(jie)近的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)焊(han)(han)接(jie)，并在(zai)焊(han)(han)后(hou)進(jin)(jin)行(xing)全面的(de)(de)退火與(yu)(yu)時(shi)(shi)效處理(li)(li)。除此以(yi)外(wai)，一(yi)般采用300系列(lie)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)即可進(jin)(jin)行(xing)焊(han)(han)接(jie)。

 若在(zai)焊(han)接(jie)之前焊(han)件業(ye)已經(jing)過全面的退火與沉淀硬化(hua)熱處理，則在(zai)焊(han)后不論焊(han)縫金屬本(ben)身或(huo)熱影響(xiang)區，皆無(wu)明(ming)顯硬化(hua)現象發生。

 3. 奧氏體(ti)沉淀硬化不銹(xiu)鋼

這種鋼(gang)的(de)合金含量(liang)極高，足以使之在(zai)退火(huo)或(huo)任何一種時(shi)效處理后(hou)仍然(ran)保持奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織。沉淀硬化相在(zai)1093℃~1121℃退火(huo)時(shi)，將(jiang)解于(yu)固溶(rong)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)，并在(zai)快速冷(leng)卻時(shi)一直保持溶(rong)解于(yu)固溶(rong)體(ti)(ti)(ti)之中(zhong)。當再(zai)加(jia)熱到649℃~760℃時(shi)，則沉淀析出，從(cong)而(er)提高了奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)強度與硬度。它(ta)的(de)硬度低于(yu)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)或(huo)半奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)，但其(qi)仍然(ran)保持著無磁性。

二、沉(chen)淀(dian)硬化不銹鋼的焊接(jie)方法與(yu)工藝

 沉淀硬化不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)焊接方法與(yu)工藝，與(yu)前面所(suo)述的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)基本相(xiang)同，所(suo)不(bu)同的(de)(de)僅在(zai)于焊后(hou)必須熱(re)處理(li)，以達到(dao)預期的(de)(de)力學性能；而這對于奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)來(lai)說(shuo)，在(zai)有些情況下，焊后(hou)熱(re)處理(li)有時是不(bu)必要的(de)(de)。

沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼可(ke)以用(yong)(yong)相匹配的同材(cai)質焊(han)接材(cai)料(liao)(liao)或異(yi)種焊(han)接材(cai)料(liao)(liao)焊(han)接，或者不(bu)用(yong)(yong)填充焊(han)絲(si)。沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼焊(han)接，有許多焊(han)接材(cai)料(liao)(liao)可(ke)供選用(yong)(yong)，但唯一最(zui)通用(yong)(yong)的焊(han)絲(si)是業已納人(ren)AWS規程的630合金(jin)，見表(biao)2-10。

  沉淀硬化馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)材料，在(zai)要求焊(han)(han)縫性能與母材相當時，應選用(yong)與母材同(tong)質的(de)(de)焊(han)(han)材，如表2-10中17-4PH的(de)(de)配套焊(han)(han)接(jie)材料。如果不(bu)需要焊(han)(han)縫與母材相當，可選用(yong)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)材料（如308L、347L),或采用(yong)鎳(nie)基合金焊(han)(han)接(jie)材料。

 選用與母材(cai)同(tong)成(cheng)分焊接材(cai)料(liao)的焊縫，在樹枝狀晶的馬氏體(ti)組(zu)織中(zhong)，存在有少量(liang)鐵素(su)體(ti)。少量(liang)的鐵素(su)體(ti)和殘余(yu)奧氏體(ti)析出，增加了焊縫的塑性，但強度(du)降低了。因此，對同(tong)材(cai)質焊接材(cai)料(liao)的成(cheng)分應適(shi)當調整(zheng)，其鎳、錳應比(bi)母材(cai)略高(gao)，焊后經(jing)1040℃固溶處理，強度(du)幾乎不變，而延(yan)伸率顯著提高(gao)。