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，這是不銹鋼(gang)焊接(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. 奧氏體型不銹鋼

  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(tie)素體型不銹鋼(gang)

  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(cui)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. 馬氏體型不(bu)銹鋼

  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。因而對于一般馬氏體不銹鋼焊(han)接(jie)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

  雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)的(de)主(zhu)要問題是(shi)“使(shi)用焊(han)(han)接(jie)性”，因為雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)對焊(han)(han)接(jie)熱裂紋、冷裂紋不敏(min)感。但經過焊(han)(han)接(jie)之后(hou)，熱影響區(qu)（HAZ)緊鄰熔(rong)合線的(de)部分，鐵素(su)體晶(jing)粒急(ji)劇(ju)長(chang)大。奧氏(shi)體組織的(de)消失，形成單(dan)相(xiang)鐵素(su)體組織，塑性和(he)韌(ren)性極(ji)低；再加(jia)上早期的(de)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)碳(tan)含量較高，因而(er)在粗大的(de)鐵素(su)體晶(jing)界(jie)容易析出碳(tan)化(hua)物，導致耐(nai)應力腐(fu)蝕(shi)(shi)、點腐(fu)蝕(shi)(shi)和(he)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)性能下降。

  超(chao)低(di)碳(tan)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)出現，再加上氮作為奧氏(shi)體(ti)形成元素的(de)(de)(de)(de)發現，促進雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭、熱(re)(re)影響(xiang)(xiang)區，在高溫下形成的(de)(de)(de)(de)單相(xiang)(xiang)鐵素體(ti)冷卻(que)時，發生逆轉變并能(neng)形成足夠的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)，從而(er)既改善了焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)影響(xiang)(xiang)區的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)、韌性(xing)，同時又保持了雙(shuang)相(xiang)(xiang)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)抗應力(li)腐(fu)蝕(shi)、點腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)優(you)良特性(xing)。盡管(guan)新型(xing)的(de)(de)(de)(de)超(chao)低(di)碳(tan)含氮的(de)(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)得到了實質性(xing)的(de)(de)(de)(de)改善，但(dan)是(shi)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時的(de)(de)(de)(de)狀態（供貨狀態）、使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料、焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝及參數等仍(reng)然是(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)、力(li)學(xue)性(xing)能(neng)，即使(shi)用(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)是(shi)關鍵。

  雙相不(bu)銹鋼的(de)焊接裂(lie)紋(wen)敏感性(xing)較低(di)。但(dan)在熱影響區內鐵(tie)素體(ti)含量(liang)的(de)增加會使晶間腐蝕(shi)敏感性(xing)提(ti)高，因(yin)此(ci)可造成耐蝕(shi)性(xing)降(jiang)低(di)及低(di)溫(wen)韌性(xing)惡化等(deng)問題。

5. 沉淀硬化不銹(xiu)鋼

  沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)焊(han)(han)接性良(liang)好(hao)，與奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)300系列相近，焊(han)(han)前不(bu)必預熱(re)，裂(lie)紋傾向性小。這種鋼(gang)(gang)(gang)單層焊(han)(han)時，焊(han)(han)縫金屬及熱(re)影(ying)響區(qu)，一般好(hao)像(xiang)與通過(guo)焊(han)(han)后沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化處(chu)理(li)一樣；多層焊(han)(han)時，則會出(chu)現組織不(bu)均(jun)勻，必須(xu)進行(xing)焊(han)(han)后的(de)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化處(chu)理(li)以(yi)達(da)到組織的(de)均(jun)勻。焊(han)(han)接馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)焊(han)(han)接材(cai)料(liao)，可以(yi)按強(qiang)度(du)選300系列奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接材(cai)料(liao)。對于沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)存在(zai)有焊(han)(han)接熱(re)影(ying)響區(qu)發生軟(ruan)化等問題。

綜上所述(shu)，不銹鋼的焊(han)接性能主要表(biao)現在以下幾(ji)個方面：

 a. 高溫(wen)裂紋(wen)

  此處的高溫(wen)(wen)裂(lie)(lie)紋(wen)是指與焊接有(you)關的裂(lie)(lie)紋(wen)。高溫(wen)(wen)裂(lie)(lie)紋(wen)大致可分(fen)為凝固裂(lie)(lie)紋(wen)、顯微(wei)裂(lie)(lie)紋(wen)、HAZ(熱(re)影(ying)響區）裂(lie)(lie)紋(wen)和(he)再加熱(re)裂(lie)(lie)紋(wen)等。

 b. 低溫裂紋

  在馬(ma)氏體(ti)型不銹鋼和(he)部分具有馬(ma)氏體(ti)組織(zhi)的(de)鐵素體(ti)型不銹鋼中(zhong)有時會發(fa)生(sheng)(sheng)低溫裂(lie)紋。由于其產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)主要原(yuan)因是(shi)氫擴散、焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)約束程度以及其中(zhong)的(de)硬化組織(zhi)，所以解決方(fang)法主要是(shi)在焊(han)接(jie)過程中(zhong)減(jian)少氫的(de)擴散，適宜地進行預熱(re)和(he)焊(han)后熱(re)處理以及減(jian)輕約束程度。

c. 焊(han)接(jie)接(jie)頭的韌性

  在奧氏(shi)體型不(bu)銹鋼中，為減(jian)輕高溫(wen)裂紋(wen)敏感(gan)性(xing)，通常在成(cheng)分設計(ji)上，使其(qi)中殘存(cun)有5%~10%的(de)鐵素體，但這些鐵素體的(de)存(cun)在會導致了低溫(wen)韌性(xing)的(de)下降。在雙相不(bu)銹鋼進行焊(han)接(jie)時(shi)、焊(han)接(jie)接(jie)頭區域的(de)奧氏(shi)體量減(jian)少而對韌性(xing)產生影響(xiang)，另外隨著其(qi)中鐵素體的(de)增加(jia)，其(qi)韌性(xing)值也(ye)有顯著下降的(de)趨(qu)勢。

   已證(zheng)實高(gao)純(chun)鐵素體型不銹鋼的(de)焊接接頭(tou)的(de)韌性顯(xian)著下(xia)降的(de)原因(yin)是由于混入碳、氮(dan)、氧的(de)緣故。其中(zhong)一(yi)些鋼的(de)焊接接頭(tou)中(zhong)的(de)氧含(han)量增(zeng)加(jia)后生成了(le)氧化物(wu)型夾雜，這些夾雜物(wu)成為裂紋(wen)發生源或裂紋(wen)傳播(bo)的(de)途徑使(shi)(shi)得韌性下(xia)降。而有(you)一(yi)些鋼則是由于在保護(hu)氣體中(zhong)混人(ren)了(le)空氣，其中(zhong)氮(dan)含(han)量的(de)增(zeng)加(jia)在基(ji)體解理面(mian)｛100}上產生板條狀Cr2N,基(ji)體變硬而使(shi)(shi)得韌性下(xia)降。

d. σ-相脆化

  奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)型不銹鋼、鐵素體(ti)不銹鋼和雙相(xiang)鋼易發生σ-相(xiang)脆化。由于組織中析出了百分(fen)之(zhi)幾(ji)的α'-相(xiang)，使韌性顯(xian)著下降，α'-相(xiang)一般是(shi)在(zai)600~900℃范圍內(nei)析出，尤其在(zai)750℃左右最易析出。作為(wei)防止α'-相(xiang)產生的預防型措施，奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)型不銹鋼中應(ying)盡量減少鐵素體(ti)的含量。

e. 475℃脆化

  在475℃附近（370~540℃)長(chang)時間保溫時，使(shi)Fe-Cr合金分解為(wei)低(di)鉻(ge)(ge)濃(nong)度的α'-固溶體和高鉻(ge)(ge)濃(nong)度的α'-固溶體。當α'-固溶體中鉻(ge)(ge)濃(nong)度大于75%時，形變(bian)由(you)滑(hua)移變(bian)形轉變(bian)為(wei)李晶(jing)變(bian)形，從而發生475℃脆化(hua)。