不銹(xiu)鋼(gang)按其組(zu)織機構(gou)分(fen)(fen)為(wei)五(wu)大(da)類，這樣隨著(zhu)它(ta)(ta)們(men)化學(xue)成分(fen)(fen)和(he)(he)組(zu)織機構(gou)的不同，它(ta)(ta)們(men)的焊接性是有很大(da)差別的。為(wei)此獲得高質量的焊接接頭難(nan)易程(cheng)度和(he)(he)注(zhu)意事項也截(jie)然不同。

 不銹鋼焊縫中的鐵素體含量對其性能起著極其重要的作用，特別是應用最多的奧氏體不銹(xiu)鋼和新開發的奧氏體－鐵素體雙相不銹鋼的焊縫組織更是如此。奧氏體不銹鋼焊縫中，常常需要形成一定量的鐵素體（通常是4%~12%),以防止焊縫產生凝固裂紋。雙相不銹鋼中的鐵素體對提高耐蝕性，特別是耐應力腐蝕裂紋和耐孔蝕是至關重要的。在雙相不銹鋼焊縫中又必須限制過多的鐵素體，以保持焊縫金屬具有足夠的塑性、韌性和耐蝕性。因此，在這兩種情況下，必須嚴格控制焊縫中的鐵素體量。而某些在低溫環境及特殊腐蝕介質中使用的奧氏體鋼焊縫中的鐵素體又要求盡可能地降低。現在已經把焊接時快速冷卻形成的不銹鋼的焊縫組織與合金元素的鉻當量［Cr]和鎳當量［Ni]值的關系圖［（Schaeffer圖）、Delong圖和WRC圖］，作為不同情況下對焊材的選擇、焊縫組織的預測和根據焊縫化學成分分析的結果，評定焊縫質量的重要依據。

 Schaeffer 圖(tu)、Delong圖(tu)和WRC圖(tu)的鉻當量(liang)［Cr]和鎳當量(liang)［Ni]計算公式，見表(biao)6-1。

1. Schaeffer圖

  Schaeffer圖(tu)是(shi)最(zui)早的(de)(de)焊縫組織圖(tu)，它適用于常規的(de)(de)不銹鋼焊后自然狀態的(de)(de)焊縫，其精(jing)確度為±4%.借(jie)助于薛夫勒（Schaeffer)圖(tu)，可(ke)以(yi)預控(kong)制焊縫金屬相的(de)(de)組成，可(ke)達到滿足(zu)使用要求的(de)(de)目的(de)(de)，見圖(tu)6-1。圖(tu)6-1中(zhong)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)數FN是(shi)由磁性(xing)測(ce)定(ding)儀測(ce)定(ding)的(de)(de)，近似于用金相測(ce)定(ding)所得出(chu)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含量的(de)(de)平均值。

  為(wei)了使薛夫(fu)勒圖能針對不(bu)同成分的(de)母材(cai)與填充(chong)金(jin)屬在(zai)混合之后，對可能出現的(de)熱裂紋或其冶金(jin)缺陷做出預評(ping)價，德國人(ren)A.沙賴(lai)特等(deng)繪制出經(jing)細化(hua)了的(de)、專(zhuan)用于焊縫金(jin)屬的(de)薛夫(fu)勒圖，見圖6-2。

  圖6-2把焊縫金屬成(cheng)分(fen)分(fen)成(cheng)幾(ji)個區(qu)，如區(qu)域1、2、3及4.例如；當成(cheng)分(fen)為A與成(cheng)分(fen)為B相互焊合，使用的(de)填充材料成(cheng)分(fen)為C,混合后計算出(chu)的(de)焊縫成(cheng)分(fen)為D,其結果表明鐵素體含量(liang)在(zai)5%~10%之間(jian)，具有(you)良好的(de)抗熱(re)裂性(xing)能與韌性(xing)。

2. Delong圖(tu)

  Delong圖(tu)（見(jian)圖(tu)6-3)是在Schaeffer 圖(tu)的(de)基礎上加(jia)以(yi)改進的(de)，并在此圖(tu)中加(jia)人了奧氏體形(xing)成(cheng)元素。N的(de)作用，更適合于氣體保護焊(han)及含氮或控氮不(bu)銹鋼的(de)焊(han)縫(feng)組織(zhi)。Delong圖(tu)還進一(yi)步(bu)提高了估算(suan)鐵素體含量(liang)的(de)精(jing)確度（2%),特(te)別是對含有比正常氮含量(liang)高的(de)熔敷金屬。Delong圖(tu)以(yi)鐵素體序數(shu)（FN)標示焊(han)縫(feng)的(de)鐵素體量(liang)，但FN最大到18FN,不(bu)能滿足不(bu)斷(duan)發展的(de)要(yao)求(qiu)，特(te)別是不(bu)能滿足高鐵素體的(de)雙相鋼及其焊(han)縫(feng)組織(zhi)的(de)要(yao)求(qiu)。

3. WRC圖

  WRC圖（見(jian)圖6-4)以鐵素(su)體(ti)序(xu)數（FN)標(biao)示焊縫中的(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)量，該圖把(ba)FN擴(kuo)大到100FN(相(xiang)(xiang)當于80%的(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)），被認為適合于判斷300系列(lie)奧氏體(ti)和雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)焊縫組織中的(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)含量。

  Schaeffer 圖(tu)(tu)、Delong圖(tu)(tu)、WRC圖(tu)(tu)是(shi)歷(li)年來根據焊縫(feng)的(de)(de)奧氏(shi)體形成(cheng)元(yuan)素(su)C、N、Mn、Ni,以及鐵素(su)體形成(cheng)元(yuan)素(su)Cr、Mo、Si、Nb等對鐵素(su)體的(de)(de)作(zuo)用(yong)，計算鉻、鎳當量(liang)，繪制成(cheng)的(de)(de)組(zu)織圖(tu)(tu)。這些圖(tu)(tu)是(shi)在不同(tong)(tong)時期考(kao)慮(lv)不同(tong)(tong)化學元(yuan)素(su)的(de)(de)影(ying)響(xiang)繪制的(de)(de)，所以各(ge)有其特點，使(shi)用(yong)時應加以注意。

  鐵素(su)體含量的(de)預測，只有當(dang)焊縫成(cheng)分包括在ISO-FN線(xian)（0~100FN)范圍(wei)內才會(hui)準確（此線(xian)繪制(zhi)在圖(tu)6-4里(li)），該圖(tu)的(de)極限決定于已有數據(ju)的(de)范圍(wei)，延(yan)長線(xian)族將(jiang)會(hui)得出錯誤(wu)的(de)預測。

  1992年(nian)美(mei)國推出(chu)WRC圖(tu)(tu)（見圖(tu)(tu)6-4),該圖(tu)(tu)能夠更精(jing)確(que)地預測不銹鋼焊縫金屬中(zhong)(zhong)的(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)含量(liang)。圖(tu)(tu)6-4中(zhong)(zhong)，縱坐標Ni當量(liang)中(zhong)(zhong)考(kao)慮了N與Cu的(de)因素。許(xu)多研究者研究了鐵(tie)(tie)素體(ti)－奧氏(shi)體(ti)混合不銹鋼中(zhong)(zhong)Cu(通常含Cu~2%)的(de)影(ying)響，一致認為Cu對鐵(tie)(tie)素體(ti)含量(liang)有顯著影(ying)響。加人Cu后，可避(bi)免(mian)出(chu)現對焊縫中(zhong)(zhong)EN值評(ping)估過大。

  為了(le)使(shi)焊縫(feng)金屬型號、成分與其(qi)金相(xiang)組織之(zhi)間有(you)一目了(le)然(ran)的對應關(guan)系，又繪制了(le)專用于(yu)焊縫(feng)金屬的薛(xue)夫勒（Schaeffer)圖，如路6-5所(suo)示。在圖6-5中還包(bao)括(kuo)了(le)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼以(yi)外的其(qi)他不(bu)銹(xiu)鋼。