典型的沉淀硬化不(bu)銹鋼的鋼號用字母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(yi)、沉淀(dian)硬化不銹鋼的焊接特性

 1. 馬氏體沉淀硬化不銹(xiu)鋼

   這(zhe)(zhe)類(lei)鋼在(zai)(zai)固(gu)溶(rong)(rong)退火溫(wen)度(du)(du)（1038℃~1066℃)下幾(ji)乎全(quan)(quan)部奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)，但當冷卻到室溫(wen)時(shi)，則又(you)發生(sheng)(sheng)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)向(xiang)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)轉變。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變溫(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)(yi)般是(shi)(shi)93℃~150℃.當將(jiang)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)再次加熱到482℃-593℃時(shi)，就有一(yi)(yi)(yi)種或(huo)多(duo)種合金(jin)元素出(chu)(chu)現沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)與強(qiang)化(hua)(hua)。鉬、銅、鈦、鈮、鋁及其化(hua)(hua)合物在(zai)(zai)退火溫(wen)度(du)(du)下完(wan)(wan)全(quan)(quan)溶(rong)(rong)解(jie)，而當快(kuai)速冷卻時(shi)，則留(liu)在(zai)(zai)固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)(ti)內產生(sheng)(sheng)析(xi)出(chu)(chu)相（往(wang)往(wang)是(shi)(shi)亞顯微粒(li)子），提高了(le)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)硬(ying)度(du)(du)與強(qiang)度(du)(du)。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)PH鋼的(de)化(hua)(hua)學(xue)成分必(bi)(bi)須嚴格控制，否(fou)則在(zai)(zai)固(gu)溶(rong)(rong)退火時(shi)會(hui)(hui)出(chu)(chu)現過(guo)多(duo)的(de)δ-鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)。若(ruo)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)太穩定(ding)，則又(you)會(hui)(hui)在(zai)(zai)固(gu)溶(rong)(rong)退火之后，留(liu)下過(guo)多(duo)的(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)。這(zhe)(zhe)兩種傾向(xiang)皆會(hui)(hui)妨礙時(shi)效(xiao)處理時(shi)的(de)完(wan)(wan)全(quan)(quan)硬(ying)化(hua)(hua)，尤其是(shi)(shi)鋼中的(de)碳與氮影響(xiang)(xiang)明顯，其來源(yuan)是(shi)(shi)工廠塵埃與大(da)氣污染。這(zhe)(zhe)種鋼的(de)焊(han)(han)(han)接性良(liang)好(hao)，與奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)300系列相近，焊(han)(han)(han)前不(bu)(bu)必(bi)(bi)預熱，裂紋傾向(xiang)性小。這(zhe)(zhe)種鋼單層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬及熱影響(xiang)(xiang)區一(yi)(yi)(yi)般好(hao)像(xiang)通過(guo)了(le)焊(han)(han)(han)后沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)處理一(yi)(yi)(yi)樣(yang)。但多(duo)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)時(shi)，則會(hui)(hui)出(chu)(chu)現組織不(bu)(bu)均一(yi)(yi)(yi)，必(bi)(bi)須進行(xing)焊(han)(han)(han)后的(de)沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)處理以達組織均一(yi)(yi)(yi)。焊(han)(han)(han)接馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)焊(han)(han)(han)接材(cai)料可(ke)以按強(qiang)度(du)(du)選300系列奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)接材(cai)料。

 2. 半奧氏體沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼

  這(zhe)種(zhong)鋼(gang)(gang)是PH鋼(gang)(gang)中金相(xiang)組織(zhi)最為復雜的一(yi)(yi)種(zhong)。在(zai)固溶處理(li)或退(tui)火(huo)狀態下，這(zhe)種(zhong)鋼(gang)(gang)基本上是奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)，還有(you)5%~20%的8-鐵(tie)素體(ti)，而在(zai)以(yi)(yi)后的熱(re)處理(li)過(guo)程中，鐵(tie)素體(ti)保(bao)持(chi)不(bu)(bu)變。半(ban)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)由退(tui)火(huo)溫(wen)度(du)急冷至室溫(wen)仍然保(bao)持(chi)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)組織(zhi)，因為馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)轉變溫(wen)度(du)低于(yu)室溫(wen)。在(zai)退(tui)火(huo)狀態下，其成型性能與(yu)301不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)相(xiang)似。在(zai)加(jia)工(gong)制作完畢之后，它(ta)可(ke)以(yi)(yi)通過(guo)3個簡單步驟來硬化(hua)：①. 奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)化(hua)；②. 馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)轉變；③. 時(shi)(shi)效硬化(hua)。半(ban)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)(shi)無(wu)明顯的裂紋(wen)傾(qing)向。至于(yu)焊(han)(han)(han)接(jie)工(gong)藝，不(bu)(bu)論(lun)手工(gong)電(dian)弧焊(han)(han)(han)、熔化(hua)極(ji)與(yu)非熔化(hua)極(ji)氣體(ti)保(bao)護焊(han)(han)(han)以(yi)(yi)及(ji)電(dian)阻焊(han)(han)(han)，都與(yu)一(yi)(yi)般(ban)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)無(wu)太大(da)區別。總的說來，半(ban)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)PH鋼(gang)(gang)一(yi)(yi)般(ban)皆在(zai)退(tui)火(huo)狀態下進行焊(han)(han)(han)接(jie)，而且母材含(han)碳量低容易焊(han)(han)(han)接(jie)，不(bu)(bu)會出現冷裂紋(wen)；只有(you)當焊(han)(han)(han)縫也要(yao)求有(you)高強度(du)時(shi)(shi)，才選用與(yu)母材成分接(jie)近的焊(han)(han)(han)接(jie)材料焊(han)(han)(han)接(jie)，并在(zai)焊(han)(han)(han)后進行全(quan)面的退(tui)火(huo)與(yu)時(shi)(shi)效處理(li)。除此以(yi)(yi)外，一(yi)(yi)般(ban)采(cai)用300系列奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)材料即可(ke)進行焊(han)(han)(han)接(jie)。

 若(ruo)在焊接之(zhi)前焊件業已(yi)經過全面的退火與沉淀硬化(hua)熱處理(li)，則在焊后不論(lun)焊縫金(jin)屬本身或熱影響區，皆(jie)無明顯(xian)硬化(hua)現象發(fa)生。

 3. 奧(ao)氏(shi)體沉淀硬(ying)化不銹鋼(gang)

這種(zhong)(zhong)鋼的(de)合(he)金含量極高，足以使之在(zai)(zai)退(tui)火或任何一種(zhong)(zhong)時(shi)效處理后仍然保持(chi)奧氏(shi)體(ti)組織(zhi)。沉淀(dian)硬(ying)化(hua)相(xiang)在(zai)(zai)1093℃~1121℃退(tui)火時(shi)，將解(jie)于固(gu)(gu)溶(rong)(rong)體(ti)中(zhong)，并在(zai)(zai)快速冷卻(que)時(shi)一直(zhi)保持(chi)溶(rong)(rong)解(jie)于固(gu)(gu)溶(rong)(rong)體(ti)之中(zhong)。當再加熱到649℃~760℃時(shi)，則沉淀(dian)析出，從而提高了奧氏(shi)體(ti)的(de)強度(du)與硬(ying)度(du)。它的(de)硬(ying)度(du)低(di)于馬氏(shi)體(ti)或半奧氏(shi)體(ti)PH鋼，但其(qi)仍然保持(chi)著無(wu)磁(ci)性。

二、沉淀硬化不銹鋼的焊接(jie)方法與(yu)工藝

 沉淀(dian)硬化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)焊接方法(fa)與工藝，與前面所述的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)基(ji)本(ben)相同，所不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)僅在(zai)(zai)于(yu)焊后(hou)必須熱(re)處理(li)，以達到預期的(de)(de)力學性能；而這(zhe)對于(yu)奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)來說，在(zai)(zai)有(you)些(xie)情況下，焊后(hou)熱(re)處理(li)有(you)時是不(bu)(bu)(bu)必要的(de)(de)。

沉淀(dian)硬(ying)(ying)化不銹鋼(gang)可以用相匹配的同材(cai)質焊(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao)或(huo)異種焊(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao)焊(han)接(jie)(jie)(jie)，或(huo)者(zhe)不用填充焊(han)絲。沉淀(dian)硬(ying)(ying)化不銹鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)，有許多焊(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao)可供選用，但唯一最(zui)通(tong)用的焊(han)絲是業已納人(ren)AWS規程的630合金，見(jian)表2-10。

  沉淀(dian)硬化馬氏體(ti)不銹鋼的(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)，在要(yao)(yao)求焊(han)(han)縫(feng)(feng)性能與(yu)母(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)(cai)相當(dang)時(shi)，應選用與(yu)母(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)(cai)同質的(de)焊(han)(han)材(cai)(cai)(cai)(cai)，如(ru)(ru)表2-10中17-4PH的(de)配套焊(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)。如(ru)(ru)果不需要(yao)(yao)焊(han)(han)縫(feng)(feng)與(yu)母(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)(cai)相當(dang)，可選用奧氏體(ti)不銹鋼焊(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)（如(ru)(ru)308L、347L),或采用鎳基(ji)合金焊(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)。

 選用(yong)與母材同成(cheng)分(fen)焊(han)(han)接材料的焊(han)(han)縫，在(zai)樹枝狀晶的馬氏(shi)體組織中，存在(zai)有少(shao)量(liang)鐵素(su)體。少(shao)量(liang)的鐵素(su)體和殘余奧氏(shi)體析出(chu)，增加(jia)了(le)焊(han)(han)縫的塑(su)性，但強度(du)(du)降低了(le)。因此，對同材質焊(han)(han)接材料的成(cheng)分(fen)應適當調整，其鎳(nie)、錳應比母材略高，焊(han)(han)后經(jing)1040℃固溶處理，強度(du)(du)幾乎不變，而延伸率顯著提高。