不同类型的不锈钢,焊接性能是不一样的。
(1)铬镍奥氏体型不锈钢的焊接性,一般说是比较好的,它虽然是高合金钢,但不要求预热,然而焊接材料选择不当、焊接工艺不合理或没有严格遵守焊接工艺,都会出现问题。主要问题是降低焊接接头的抗晶间腐蚀能力和焊缝出现热裂纹。另外还可能出现475℃脆性和σ相脆性问题。
(2)焊接铁素体型不锈钢时有产生脆化和冷裂纹的倾向。过热区晶粒粗大难以热处理细化,常温冲击韧性低。铬含量越高,高温停留时间越长,脆性倾向越严重。当焊缝或热影响区在400℃~600℃或650℃~850℃温度范围停留时间过长,还可能出现475℃脆性或σ相脆性。前者有人认为与铬的氧化有关,近来研究发现是由于铬铁素体的有序化造成的,后者则是铁素体转变成脆性的σ相引起的。
(3)马氏体型不锈钢具有强烈的淬硬和冷裂倾向,含碳越高越敏感,例如3cr13比1cr13难焊得多。因此要控制预热温度和层间温度在马氏体始变温度(约450℃)和终变温度(200℃)之间,并控制冷却速度。焊后还要回火(730℃~790℃)。为防止晶粒粗化,回火不能从预热或层间温度直接加热处理,而应冷却到150℃~120℃,保温2小时,奥氏体变成马氏体,然后再及时加热回火处理,以获得具有足够韧性的细晶粒组织。
(4)沉淀硬化型不锈钢由于经历了3个步骤的热处理,即固溶处理、以固溶处理温度淬火和时效处理,焊接热循环使近缝区再受到热处理,出现了熔化区、固溶区和过时效区。固溶区一方面软化,另一方面晶粒粗大,要作焊后时效处理后才能使之硬化,但时效区则不能因此而硬化,必须再次固溶处理、淬火和时效处理才行。此外,焊接沉淀硬化合金还有热影响区裂纹问题。这种裂纹通常是位于近熔合线的微裂纹,与焊缝的热裂纹相似,可以通过控制母材成分来防止,如控制产生低熔共晶的成分。