不銹鋼按(an)其組(zu)織機(ji)構(gou)分為(wei)(wei)五大(da)(da)類，這樣隨著它(ta)們化學成(cheng)分和組(zu)織機(ji)構(gou)的(de)不同(tong)，它(ta)們的(de)焊接性是有很大(da)(da)差別的(de)。為(wei)(wei)此獲得高質量的(de)焊接接頭難易程度和注意事項(xiang)也截然不同(tong)。
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(shi)體不銹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(bu)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、Delong圖和(he)WRC圖的鉻(ge)當量［Cr]和(he)鎳當量［Ni]計(ji)算公(gong)式，見表6-1。
1. Schaeffer圖
Schaeffer圖是最早的(de)(de)焊(han)縫(feng)組(zu)織圖，它適(shi)用于(yu)常規的(de)(de)不銹鋼焊(han)后(hou)自然狀態的(de)(de)焊(han)縫(feng)，其(qi)精確度(du)為±4%.借助于(yu)薛夫(fu)勒(le)（Schaeffer)圖，可(ke)以(yi)預(yu)控制焊(han)縫(feng)金(jin)屬相的(de)(de)組(zu)成(cheng)，可(ke)達到滿(man)足使用要求的(de)(de)目的(de)(de)，見(jian)圖6-1。圖6-1中的(de)(de)鐵素體(ti)數FN是由(you)磁性測定儀(yi)測定的(de)(de)，近(jin)似于(yu)用金(jin)相測定所得出鐵素體(ti)含(han)量的(de)(de)平均值。
為了使薛夫(fu)勒圖能針對(dui)不同成分(fen)的母材(cai)與填充金屬(shu)(shu)在混合之(zhi)后，對(dui)可能出(chu)(chu)現的熱(re)裂紋或其冶金缺陷(xian)做出(chu)(chu)預評價(jia)，德國人A.沙賴特等繪制(zhi)出(chu)(chu)經細化了的、專用于焊(han)縫金屬(shu)(shu)的薛夫(fu)勒圖，見(jian)圖6-2。
圖6-2把焊縫金屬成(cheng)分(fen)(fen)分(fen)(fen)成(cheng)幾個區(qu)(qu)，如(ru)區(qu)(qu)域1、2、3及4.例(li)如(ru)；當成(cheng)分(fen)(fen)為(wei)A與成(cheng)分(fen)(fen)為(wei)B相互焊合(he)，使用的填充材料成(cheng)分(fen)(fen)為(wei)C,混合(he)后(hou)計算出的焊縫成(cheng)分(fen)(fen)為(wei)D,其(qi)結(jie)果表明鐵素(su)體(ti)含量在5%~10%之間(jian)，具有良好的抗熱裂性能與韌性。
2. Delong圖
Delong圖(tu)（見圖(tu)6-3)是(shi)(shi)在(zai)Schaeffer 圖(tu)的(de)基礎上加以改進的(de)，并(bing)在(zai)此圖(tu)中加人了(le)奧氏體(ti)(ti)形成元素(su)。N的(de)作用，更(geng)適合于氣體(ti)(ti)保護焊(han)及(ji)(ji)含氮或(huo)控氮不銹鋼的(de)焊(han)縫(feng)組(zu)織。Delong圖(tu)還進一步提高了(le)估算鐵素(su)體(ti)(ti)含量(liang)的(de)精(jing)確度（2%),特別是(shi)(shi)對含有比正(zheng)常氮含量(liang)高的(de)熔敷(fu)金(jin)屬。Delong圖(tu)以鐵素(su)體(ti)(ti)序數（FN)標示焊(han)縫(feng)的(de)鐵素(su)體(ti)(ti)量(liang)，但FN最(zui)大到18FN,不能(neng)滿足不斷發展的(de)要求(qiu)，特別是(shi)(shi)不能(neng)滿足高鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)雙(shuang)相(xiang)鋼及(ji)(ji)其焊(han)縫(feng)組(zu)織的(de)要求(qiu)。
3. WRC圖
WRC圖(tu)（見(jian)圖(tu)6-4)以鐵素(su)體序數（FN)標(biao)示焊縫中的鐵素(su)體量，該圖(tu)把FN擴大到(dao)100FN(相(xiang)當(dang)于(yu)80%的鐵素(su)體），被認為適合于(yu)判斷(duan)300系列奧氏體和雙相(xiang)不銹鋼焊縫組織中的鐵素(su)體含量。
Schaeffer 圖(tu)(tu)、Delong圖(tu)(tu)、WRC圖(tu)(tu)是(shi)歷年(nian)來根(gen)據焊(han)縫的(de)(de)奧氏體形(xing)成(cheng)元(yuan)素(su)C、N、Mn、Ni,以(yi)(yi)及鐵素(su)體形(xing)成(cheng)元(yuan)素(su)Cr、Mo、Si、Nb等(deng)對鐵素(su)體的(de)(de)作用，計(ji)算鉻、鎳當量，繪制(zhi)成(cheng)的(de)(de)組織圖(tu)(tu)。這些圖(tu)(tu)是(shi)在不同(tong)時期(qi)考慮不同(tong)化學元(yuan)素(su)的(de)(de)影響繪制(zhi)的(de)(de)，所以(yi)(yi)各有(you)其(qi)特點(dian)，使(shi)用時應加以(yi)(yi)注意。
鐵素(su)體含量(liang)的(de)(de)預(yu)(yu)測，只有當焊縫成(cheng)分包(bao)括在(zai)ISO-FN線（0~100FN)范圍(wei)(wei)內才會(hui)(hui)準(zhun)確(que)（此線繪制在(zai)圖6-4里(li)），該圖的(de)(de)極限決(jue)定于已有數據(ju)的(de)(de)范圍(wei)(wei)，延(yan)長線族將(jiang)會(hui)(hui)得出錯誤的(de)(de)預(yu)(yu)測。
1992年美國(guo)推(tui)出(chu)WRC圖(tu)(tu)（見圖(tu)(tu)6-4),該(gai)圖(tu)(tu)能夠(gou)更(geng)精確地預測不銹(xiu)鋼焊(han)縫金屬中(zhong)的鐵素(su)(su)體(ti)含量(liang)。圖(tu)(tu)6-4中(zhong)，縱坐標Ni當量(liang)中(zhong)考慮了N與(yu)Cu的因素(su)(su)。許多研究者研究了鐵素(su)(su)體(ti)－奧氏體(ti)混(hun)合不銹(xiu)鋼中(zhong)Cu(通常含Cu~2%)的影響，一(yi)致認為Cu對鐵素(su)(su)體(ti)含量(liang)有顯著影響。加人(ren)Cu后，可避(bi)免出(chu)現對焊(han)縫中(zhong)EN值評估過大。
為了(le)使焊縫(feng)金(jin)屬(shu)型號、成分與其金(jin)相組織之間有一目了(le)然(ran)的(de)對(dui)應關系，又繪(hui)制了(le)專用于焊縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)薛夫勒(le)（Schaeffer)圖，如(ru)路6-5所示。在圖6-5中還(huan)包括了(le)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)以外的(de)其他不(bu)銹鋼(gang)。
