近年來研發的一種新型高純度鐵(tie)素體(ti)不銹鋼(gang)，其成分特點為超低碳（C＋N）及中Cr（質量分數為18％），同時添加了少量的合金元素Nb（質量分數為0.45％～0.50％）及Ti（質量分數約為0.15％）以實現Cr的雙穩定化；其組織特點為單相鐵素體組織，高溫到室溫無組織轉變；性能特點除了具有良好的耐蝕性外，同時還具有良好的力學性能。與奧氏體不銹鋼，相比，鐵素體不銹鋼導熱性好，熱脹系數小，且具有更好的經濟性。但使用成品的厚度一般都小于3mm，該鋼需經焊接加工時，厚度限制范圍更小，一般小于2mm。
某(mou)鋼生產的(de)022Cr18NbTi，厚為1.5mm冷(leng)軋退火鋼板，對其(qi)進行焊接工藝(yi)考核。其(qi)化學(xue)成分和力學(xue)性能見(jian)表4-9和表4-10。
1. 焊接參數的選定
焊(han)接(jie)(jie)(jie)方法采用鎢(wu)極(ji)氬(ya)弧焊(han)，鎢(wu)極(ji)直(zhi)徑為2.4mm，I形坡口水平對接(jie)(jie)(jie)焊(han)，氬(ya)氣(qi)流(liu)量(liang)為8～10L/min，電源(yuan)極(ji)性為直(zhi)流(liu)正(zheng)接(jie)(jie)(jie)。定位焊(han)后進(jin)行連續焊(han)接(jie)(jie)(jie)，選擇不同焊(han)接(jie)(jie)(jie)參數（見表4-11）來(lai)確定良好的焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭力學性能和(he)組(zu)織(zhi)。
2. 對焊接接頭(tou)進行分(fen)析
a. 焊接(jie)接(jie)頭力學性能檢測(ce)：
按有關標準執行，焊接接頭(tou)室溫拉伸試驗(yan)(yan)結(jie)果見(jian)表(biao)4-12，可以看出(chu)：3號試樣由于焊接時添加了焊絲，焊縫有余高(gao)，因此抗(kang)靜載荷能力強，斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)位(wei)置在母材(cai)；1號和2號試樣均斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)于焊縫，其(qi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)強度(du)(du)(du)不(bu)小于母材(cai)95％。從(cong)表(biao)4-12中還可以看出(chu)3個試樣熱影響區粗晶區的硬度(du)(du)(du)值與(yu)母材(cai)相(xiang)比(bi)變化不(bu)大。室溫彎(wan)曲(qu)(qu)試驗(yan)(yan)：焊縫位(wei)于試樣中心，彎(wan)曲(qu)(qu)直徑為2倍試樣厚(hou)度(du)(du)(du)，彎(wan)曲(qu)(qu)角度(du)(du)(du)為180°。各個試樣的面彎(wan)和背(bei)彎(wan)試樣都(dou)合格，未出(chu)現裂(lie)(lie)紋(wen)，表(biao)明焊接接頭(tou)具有良好的抗(kang)彎(wan)性能，其(qi)對晶粒度(du)(du)(du)不(bu)敏感。
b. 焊(han)接(jie)接(jie)頭室溫金相組織：
通過對比可以(yi)發現(xian)，1號(hao)試(shi)樣(yang)焊(han)(han)縫和熱(re)(re)影(ying)(ying)響區(qu)(qu)(qu)的(de)粗(cu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)和細(xi)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)(li)都特(te)別(bie)粗(cu)大(da)，粗(cu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)(li)度(du)達0～1級。2號(hao)試(shi)樣(yang)熱(re)(re)影(ying)(ying)響區(qu)(qu)(qu)的(de)粗(cu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)和細(xi)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)(li)尺(chi)寸與1號(hao)試(shi)樣(yang)相(xiang)比顯著減小(xiao)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)(li)度(du)為4級。3號(hao)試(shi)樣(yang)由(you)于填充了(le)E308L奧(ao)氏(shi)體焊(han)(han)絲(si)，焊(han)(han)縫區(qu)(qu)(qu)可以(yi)大(da)致分為兩部分，一是位于表(biao)層的(de)奧(ao)氏(shi)體區(qu)(qu)(qu)，熔合比小(xiao)，組(zu)織為奧(ao)氏(shi)體焊(han)(han)態組(zu)織；二(er)是位于焊(han)(han)縫根部的(de)鐵素體區(qu)(qu)(qu)，熔合比大(da)，組(zu)織為粗(cu)大(da)的(de)柱狀晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)(li)生長方向朝焊(han)(han)縫表(biao)面而不(bu)是熱(re)(re)影(ying)(ying)響區(qu)(qu)(qu)，焊(han)(han)接(jie)熱(re)(re)影(ying)(ying)響區(qu)(qu)(qu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)(li)尺(chi)寸較小(xiao)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)(li)度(du)在(zai)3～4級之間(jian)，且寬度(du)較窄(zhai)。另(ling)外，還觀察到(dao)3號(hao)試(shi)樣(yang)沒有明顯的(de)熱(re)(re)影(ying)(ying)響區(qu)(qu)(qu)粗(cu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)過渡區(qu)(qu)(qu)，表(biao)明添加(jia)奧(ao)氏(shi)體焊(han)(han)絲(si)對改善接(jie)頭組(zu)織，提高(gao)力學性能(neng)是有益的(de)。
眾所周(zhou)知，鐵素(su)體不(bu)銹鋼晶粒受熱(re)(re)易粗(cu)化，在焊(han)(han)接(jie)熱(re)(re)循環過程中，熱(re)(re)影響區晶粒不(bu)可避免地長大(da)而使性能下降。對于(yu)022Cr18NbTi鐵素(su)體不(bu)銹鋼焊(han)(han)接(jie)而言，焊(han)(han)接(jie)參數可調范圍(wei)比較窄，不(bu)但要(yao)嚴格(ge)控制焊(han)(han)接(jie)熱(re)(re)輸(shu)入，而且要(yao)控制焊(han)(han)接(jie)電流處于(yu)一個較低的水平。
