對于不銹鋼來說，一定要了解其焊接性能，因為大部分不銹鋼(gang)的零部件都需要焊接。不同類型的不銹鋼，其焊接性能是不同的。即使其焊接性能較差，也要通過采取一定的工藝、技術措施來提高，進而達到并滿足使用的要求，這是不銹(xiu)鋼焊(han)接(jie)工作者的責任。表1-1中列出了對各種類型不銹鋼可焊性的評價，供參考。
1. 奧氏(shi)體(ti)型不銹鋼
以18%Cr-8%Ni鋼為代表，一般具有良好的焊接性能，原則上不需要進行焊前預熱和焊后熱處理。但其中鎳、鉬含量高的高合金不銹鋼進行焊接時易產生高溫裂紋。另外還易發生σ-相脆化，在鐵素體生成元素的作用下生成的鐵素體引起低溫脆化，以及耐蝕性下降和應力腐蝕裂紋等缺陷。奧氏體不銹鋼焊(han)接后，焊接接頭的力學性能一般良好，但當在熱影響區中的晶界上有鉻的碳化物時會極易生成貧鉻層，而貧鉻層的出現將在使用過程中易產生晶間腐蝕。為避免問題的發生，應采用低碳（C≤0.03%)的牌號或添加鈦、鈮的牌號。為防止焊接金屬的高溫裂紋，通常認為控制奧氏體中的δ-鐵素體肯定是有效的。一般提倡在室溫下含5%以上的δ-鐵素體。對于以耐蝕性為主要用途的鋼，應選用低碳和穩定的鋼種，并進行適當的焊后熱處理；而以結構強度為主要用途的鋼，不應進行焊接后熱處理，以防止變形和由于析出碳化物和發生σ-相脆化。
2. 鐵素體型不(bu)銹鋼
以18%Cr鋼為代表。在含碳量低的情況下有良好的焊接性能，焊接裂紋的敏感性也較低。但在由于被加熱至900℃以上的焊接熱影響區晶粒會顯著地變粗大，使得在室溫條件下延伸性和韌性有所降低，易發生低溫裂紋。也就是說，鐵素體型不銹鋼有475℃脆化、700~800℃長時間加熱下發生相脆性、夾雜物和晶粒粗化引起的脆化及低溫脆化、碳化物析出引起耐蝕性下降以及高合金鋼中易發生的延遲裂紋等問題。通常應在焊接時進行焊前預熱和焊后熱處理，并在具有良好韌性的溫度范圍進行焊接。
3. 馬(ma)氏體(ti)型(xing)不銹鋼(gang)
一般以13%Cr鋼為代表。它進行焊接時，由于熱影響區中被加熱到相變點以上的溫度區間會發生γ-α（M)相變，因此存在低溫脆性、低溫韌性惡化、伴隨硬化產生的延伸性下降等問題。因而對于一般馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)鋼焊接時需進行預熱，但碳、氮含量低和使用奧氏體系焊接材料時可不需預熱。焊接熱影響區的組織通常又硬又脆，對于這個問題，可通過進行焊后熱處理使其韌性和延展性得到恢復。另外碳、氮含量最低的牌號，在焊接狀態下也有一定的韌性。
4. 雙相不銹鋼(gang)
雙相不銹鋼(gang)焊接的主要問題是“使用焊接性”，因為(wei)雙相不銹鋼(gang)對焊接熱裂(lie)紋、冷裂(lie)紋不敏感。但經(jing)過焊接之后(hou)，熱影響區(qu)（HAZ)緊(jin)鄰熔合線(xian)的部分，鐵素體晶粒急劇長(chang)大。奧(ao)氏體組織(zhi)的消失，形成(cheng)單相鐵素體組織(zhi)，塑性和(he)(he)韌性極低；再(zai)加上早期的雙相不銹鋼(gang)碳含(han)量較(jiao)高，因而(er)在(zai)粗大的鐵素體晶界(jie)容(rong)易(yi)析出碳化(hua)物，導致耐(nai)應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)、點腐(fu)(fu)蝕(shi)和(he)(he)晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)性能下降。
超低碳雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼的(de)(de)(de)(de)出(chu)現，再(zai)加上氮作(zuo)為奧氏(shi)體形(xing)成(cheng)(cheng)元素(su)的(de)(de)(de)(de)發(fa)現，促進雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭、熱(re)影響(xiang)區，在高溫下形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)單相(xiang)鐵(tie)素(su)體冷(leng)卻時，發(fa)生逆轉變并能(neng)形(xing)成(cheng)(cheng)足夠的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體組織，從而既改善了(le)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)影響(xiang)區的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)(xing)，同時又保(bao)持(chi)了(le)雙(shuang)(shuang)相(xiang)鋼的(de)(de)(de)(de)抗應力腐(fu)蝕、點(dian)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)優良特性(xing)(xing)(xing)。盡管新型的(de)(de)(de)(de)超低碳含氮的(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)得到(dao)了(le)實(shi)質性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)改善，但是雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)時的(de)(de)(de)(de)狀態（供貨狀態）、使(shi)用的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)材(cai)料、焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)工藝(yi)及參數(shu)等仍然是焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)(xing)能(neng)、力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)，即使(shi)用焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)是關鍵。
雙相不銹鋼的焊接裂紋敏感性(xing)較(jiao)低(di)。但在熱(re)影響區(qu)內鐵素體含量的增(zeng)加會使晶間腐(fu)蝕(shi)敏感性(xing)提(ti)高，因此可(ke)造成(cheng)耐蝕(shi)性(xing)降(jiang)低(di)及低(di)溫韌(ren)性(xing)惡化等(deng)問題。
5. 沉淀硬化不(bu)銹鋼(gang)
沉(chen)(chen)淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)性(xing)良好，與奧氏(shi)體300系列相近，焊(han)(han)(han)(han)(han)前不(bu)(bu)必預熱，裂紋傾向(xiang)性(xing)小。這種鋼(gang)單層焊(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)及熱影(ying)響區，一般好像與通過焊(han)(han)(han)(han)(han)后沉(chen)(chen)淀(dian)硬化處(chu)理一樣；多(duo)層焊(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)，則(ze)會出現組(zu)(zu)織不(bu)(bu)均勻，必須進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)(han)后的沉(chen)(chen)淀(dian)硬化處(chu)理以達到組(zu)(zu)織的均勻。焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)馬氏(shi)體沉(chen)(chen)淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材料，可以按強度選300系列奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材料。對于沉(chen)(chen)淀(dian)硬化型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)存(cun)在有焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)熱影(ying)響區發生軟化等問題。
綜上所述(shu)，不銹鋼(gang)的焊接性能(neng)主要表現在以下幾(ji)個方面：
a. 高溫裂紋
此(ci)處的高溫裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)是指與焊接有關的裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)。高溫裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)大致可分(fen)為凝固裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)、顯(xian)微裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)、HAZ(熱(re)影響區）裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)和再加熱(re)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)等。
b. 低溫裂紋
在馬氏體(ti)(ti)(ti)型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼和(he)部分具有(you)馬氏體(ti)(ti)(ti)組(zu)織的鐵素體(ti)(ti)(ti)型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼中有(you)時會發(fa)生低溫(wen)裂紋。由于其產生的主要原因是(shi)氫擴(kuo)散、焊接接頭的約(yue)束(shu)(shu)程(cheng)度(du)以及其中的硬化組(zu)織，所以解(jie)決方法主要是(shi)在焊接過(guo)程(cheng)中減少氫的擴(kuo)散，適宜地進行預熱(re)(re)和(he)焊后熱(re)(re)處理以及減輕(qing)約(yue)束(shu)(shu)程(cheng)度(du)。
c. 焊接接頭的韌性
在(zai)奧氏體型不(bu)銹鋼中，為(wei)減輕高溫(wen)裂紋敏感性(xing)，通常在(zai)成分設計上，使其中殘存(cun)有5%~10%的(de)(de)(de)鐵素(su)(su)體，但這些鐵素(su)(su)體的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)會導致了低溫(wen)韌(ren)性(xing)的(de)(de)(de)下降(jiang)。在(zai)雙相不(bu)銹鋼進行焊接(jie)(jie)時、焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭區域(yu)的(de)(de)(de)奧氏體量減少而對韌(ren)性(xing)產生影響，另外隨(sui)著其中鐵素(su)(su)體的(de)(de)(de)增(zeng)加，其韌(ren)性(xing)值也有顯著下降(jiang)的(de)(de)(de)趨勢(shi)。
已(yi)證實高(gao)純(chun)鐵素體型不銹(xiu)鋼的(de)焊接接頭的(de)韌性顯著下(xia)降的(de)原(yuan)因(yin)是由于(yu)混(hun)入碳、氮(dan)、氧的(de)緣(yuan)故(gu)。其(qi)中(zhong)(zhong)一(yi)些鋼的(de)焊接接頭中(zhong)(zhong)的(de)氧含量增(zeng)加(jia)后生(sheng)成了氧化物(wu)型夾雜(za)，這些夾雜(za)物(wu)成為裂紋發(fa)生(sheng)源或裂紋傳播的(de)途徑使得(de)韌性下(xia)降。而有(you)一(yi)些鋼則是由于(yu)在(zai)保護氣(qi)體中(zhong)(zhong)混(hun)人(ren)了空氣(qi)，其(qi)中(zhong)(zhong)氮(dan)含量的(de)增(zeng)加(jia)在(zai)基(ji)(ji)體解(jie)理面｛100}上產生(sheng)板條(tiao)狀Cr2N,基(ji)(ji)體變硬而使得(de)韌性下(xia)降。
d. σ-相(xiang)脆(cui)化
奧氏(shi)體(ti)(ti)型不銹鋼(gang)、鐵(tie)素體(ti)(ti)不銹鋼(gang)和雙相(xiang)鋼(gang)易發生σ-相(xiang)脆化。由于組織中析(xi)出了(le)百分(fen)之(zhi)幾的(de)(de)(de)α'-相(xiang)，使(shi)韌性顯著(zhu)下降，α'-相(xiang)一(yi)般是在600~900℃范圍內(nei)析(xi)出，尤其在750℃左(zuo)右(you)最易析(xi)出。作為防止α'-相(xiang)產生的(de)(de)(de)預防型措施，奧氏(shi)體(ti)(ti)型不銹鋼(gang)中應盡(jin)量(liang)減少鐵(tie)素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)含量(liang)。
e. 475℃脆化
在(zai)475℃附近（370~540℃)長時(shi)間保溫時(shi)，使Fe-Cr合金分解為(wei)低鉻濃度(du)(du)的(de)α'-固溶(rong)體和(he)高鉻濃度(du)(du)的(de)α'-固溶(rong)體。當α'-固溶(rong)體中鉻濃度(du)(du)大(da)于(yu)75%時(shi)，形(xing)變(bian)(bian)由滑移變(bian)(bian)形(xing)轉變(bian)(bian)為(wei)李晶變(bian)(bian)形(xing)，從而發生475℃脆化。
