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(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)耐蝕(shi)性(xing)(xing)是鐵(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)一個重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)因素(su)(su)(su)(su)(su)。普通鐵(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)一般在(zai)固溶狀態下焊(han)接(jie)(jie)。其(qi)固溶狀態的(de)(de)(de)(de)組織為固溶微(wei)量碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體及少量均勻分布(bu)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)和氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)(wu),這時(shi)(shi)合金(jin)具有(you)較好的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)。在(zai)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu),焊(han)接(jie)(jie)熱(re)循(xun)環峰值溫(wen)(wen)度(du)(du)低于(yu)900℃的(de)(de)(de)(de)區(qu)域,組織較穩定(ding),不(bu)(bu)會有(you)引起(qi)敏化(hua)的(de)(de)(de)(de)新(xin)析出(chu)(chu)(chu)物(wu)(wu)析出(chu)(chu)(chu);峰值溫(wen)(wen)度(du)(du)高于(yu)900~950℃的(de)(de)(de)(de)區(qu)域,碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)(wu)溶解,冷(leng)卻過(guo)程中將重(zhong)(zhong)新(xin)析出(chu)(chu)(chu)。碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、氮(dan)(dan)(dan)在(zai)鐵(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體相中的(de)(de)(de)(de)擴散速度(du)(du)很快,即使水(shui)淬也不(bu)(bu)能抑制碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)和氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)(wu)在(zai)敏化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)下析出(chu)(chu)(chu),因此,在(zai)緊靠(kao)焊(han)縫的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)區(qu)產生了敏化(hua)。碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、氮(dan)(dan)(dan)含量越(yue)(yue)高,熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)高溫(wen)(wen)區(qu)域的(de)(de)(de)(de)晶(jing)間腐蝕(shi)現象越(yue)(yue)嚴(yan)重(zhong)(zhong)。對于(yu)普通鐵(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體不(bu)(bu)銹鋼(gang),只(zhi)有(you)在(zai)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)和氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)(wu)析出(chu)(chu)(chu)溫(wen)(wen)度(du)(du)重(zhong)(zhong)新(xin)加熱(re),使碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)和氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)(wu)充分析出(chu)(chu)(chu),并(bing)有(you)充分的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間使鉻擴散到貧鉻區(qu)才(cai)能消(xiao)除敏化(hua),在(zai)700℃保溫(wen)(wen)就可恢復耐蝕(shi)性(xing)(xing)。對于(yu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、氮(dan)(dan)(dan)含量較低的(de)(de)(de)(de)高鉻鋼(gang),如碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)+氮(dan)(dan)(dan)=0.018%的(de)(de)(de)(de)Cr26鐵(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體不(bu)(bu)銹鋼(gang),水(shui)淬可避開(kai)敏化(hua)區(qu),但空冷(leng)時(shi)(shi)仍然敏化(hua)。碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)+氮(dan)(dan)(dan)=0.015%不(bu)(bu)含穩定(ding)化(hua)元素(su)(su)(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)000Cr26Mo1超純鐵(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)體鋼(gang),在(zai)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)產生敏化(hua)。有(you)的(de)(de)(de)(de)資料提出(chu)(chu)(chu),碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、氮(dan)(dan)(dan)至少要(yao)(yao)低于(yu)0.006%才(cai)能完全避免敏化(hua)。
鉻(ge)和(he)鉬的(de)增(zeng)加,可增(zeng)加合金(jin)的(de)耐蝕性能,也提高熱(re)影響(xiang)區(qu)(qu)的(de)抗敏化性能。在合金(jin)中加入鈦(tai)、鈮可防止焊接熱(re)影響(xiang)區(qu)(qu)晶間腐蝕,一般需加鈦(tai)量(liang)為碳+氮總和(he)的(de)6~8倍(bei),加鈮量(liang)為碳+氮總和(he)的(de)8~11倍(bei)。