馬(ma)氏體(ti)不銹鋼在空冷條件下,即能淬硬,所以馬氏體不(bu)銹鋼焊接性最主要的特點是淬硬和冷裂的傾向很大。由于焊接熱循環中的冷卻速度快,焊縫和熱影響區形成硬脆的馬氏體組織,當焊件的拘束度較大時,加之馬氏體不銹鋼的導熱性差,焊后的殘余應力大,再有氫的作用,使其冷裂傾向很大。隨著鋼的碳含量的增加,熱影響區硬度增高,冷裂傾向也隨之加大,焊接性也就越差。在鉻型馬氏體不銹鋼中,1Cr13、2Cr13是可焊的,3Cr13、4Cr13、3Cr16、9Cr18等鋼一般是不可焊接的。
鉻是馬氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)主要合金元素(su),對焊接(jie)性也有明顯的(de)(de)(de)影響,鉻的(de)(de)(de)增加使(shi)鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)穩定性增加,在焊接(jie)加熱(re)(re)時,可能阻(zu)止(zhi)組織(zhi)完全轉變(bian)為(wei)奧(ao)氏體(ti)(ti)而殘留(liu)部分未轉變(bian)的(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti),這樣(yang),在快(kuai)速冷卻的(de)(de)(de)熱(re)(re)影響區就會含(han)有一定量鐵素(su)體(ti)(ti)。在馬氏體(ti)(ti)組織(zhi)中存在較軟的(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti),降低了(le)鋼的(de)(de)(de)硬度和裂紋傾向。
在鉻(ge)鎳馬氏(shi)體不銹鋼(gang)中,由于(yu)鎳的(de)(de)(de)加入可(ke)以允許(xu)碳(tan)(tan)含量降(jiang)低(di)(di)(di),甚至可(ke)以降(jiang)到(dao)超低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)。由于(yu)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)降(jiang)低(di)(di)(di),雖然(ran)組織仍為(wei)馬氏(shi)體,強度很高,但其韌性得(de)(de)到(dao)了提高,焊接(jie)性也能得(de)(de)到(dao)一定的(de)(de)(de)改善(shan)。
馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)可以在退火、淬(cui)硬(ying)、消除應力處(chu)(chu)理(li)(li)或(huo)回(hui)火狀態(tai)下(xia)焊接(jie)(jie),熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)狀態(tai)對焊接(jie)(jie)熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)區的(de)(de)淬(cui)硬(ying)性(xing)(xing)只產生輕微影(ying)(ying)響(xiang),也就是(shi)說對其焊接(jie)(jie)性(xing)(xing)影(ying)(ying)響(xiang)不大(da)。馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)焊接(jie)(jie)性(xing)(xing)主要決定(ding)于化(hua)學成分(fen)。采用(yong)合適的(de)(de)焊接(jie)(jie)工藝可降(jiang)低(di)其熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)硬(ying)度,如焊前預(yu)熱(re),焊后熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)可以大(da)大(da)改善(shan)接(jie)(jie)頭的(de)(de)力學性(xing)(xing)能。馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)導熱(re)性(xing)(xing)低(di),易過(guo)熱(re),在熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)區產生粗大(da)組織。此外,多數馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)成分(fen)位于或(huo)接(jie)(jie)近雙相區,在過(guo)熱(re)和(he)冷卻速(su)度小(xiao)的(de)(de)情況下(xia),近縫區會(hui)出現粗大(da)的(de)(de)鐵素體(ti)和(he)晶界碳化(hua)物,降(jiang)低(di)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭塑(su)性(xing)(xing)。