近年來研發的一種新型高純度鐵素體不銹鋼(gang)，其成分特點為超低碳（C＋N）及中Cr（質量分數為18％），同時添加了少量的合金元素Nb（質量分數為0.45％～0.50％）及Ti（質量分數約為0.15％）以實現Cr的雙穩定化；其組織特點為單相鐵素體組織，高溫到室溫無組織轉變；性能特點除了具有良好的耐蝕性外，同時還具有良好的力學性能。與奧氏體不銹鋼，相比，鐵素體不銹鋼導熱性好，熱脹系數小，且具有更好的經濟性。但使用成品的厚度一般都小于3mm，該鋼需經焊接加工時，厚度限制范圍更小，一般小于2mm。
某鋼生產的022Cr18NbTi，厚為1.5mm冷軋退火鋼板，對其進(jin)行焊(han)接工藝(yi)考核。其化學成分和力(li)學性能見表(biao)4-9和表(biao)4-10。
1. 焊(han)接參數的選定
焊接(jie)方(fang)法(fa)采(cai)用鎢(wu)極氬弧焊，鎢(wu)極直徑為(wei)2.4mm，I形(xing)坡口(kou)水平(ping)對(dui)接(jie)焊，氬氣(qi)流量(liang)為(wei)8～10L/min，電(dian)源極性為(wei)直流正接(jie)。定位焊后(hou)進行連續(xu)焊接(jie)，選擇不同焊接(jie)參數（見表(biao)4-11）來確(que)定良好的焊接(jie)接(jie)頭力學性能和組織。
2. 對焊(han)接(jie)接(jie)頭進行分(fen)析(xi)
a. 焊接(jie)接(jie)頭力學(xue)性能檢測(ce)：
按(an)有關標準執行，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭室(shi)溫拉伸試(shi)(shi)驗(yan)結果見表4-12，可以(yi)看出(chu)：3號試(shi)(shi)樣(yang)由于焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)時添加(jia)了焊(han)(han)絲，焊(han)(han)縫(feng)(feng)有余高，因(yin)此抗(kang)靜(jing)載荷能力強，斷(duan)裂(lie)(lie)位置(zhi)在母材(cai)；1號和(he)2號試(shi)(shi)樣(yang)均斷(duan)裂(lie)(lie)于焊(han)(han)縫(feng)(feng)，其(qi)斷(duan)裂(lie)(lie)強度(du)不小(xiao)于母材(cai)95％。從表4-12中還(huan)可以(yi)看出(chu)3個(ge)試(shi)(shi)樣(yang)熱影響區(qu)粗晶(jing)區(qu)的硬度(du)值與母材(cai)相比(bi)變(bian)化不大。室(shi)溫彎(wan)(wan)曲(qu)試(shi)(shi)驗(yan)：焊(han)(han)縫(feng)(feng)位于試(shi)(shi)樣(yang)中心，彎(wan)(wan)曲(qu)直徑為(wei)2倍(bei)試(shi)(shi)樣(yang)厚(hou)度(du)，彎(wan)(wan)曲(qu)角度(du)為(wei)180°。各個(ge)試(shi)(shi)樣(yang)的面彎(wan)(wan)和(he)背彎(wan)(wan)試(shi)(shi)樣(yang)都合格(ge)，未出(chu)現裂(lie)(lie)紋，表明焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭具有良好(hao)的抗(kang)彎(wan)(wan)性能，其(qi)對晶(jing)粒度(du)不敏感。
b. 焊接接頭室(shi)溫(wen)金相組織：
通過(guo)對比(bi)可以發現，1號(hao)(hao)(hao)試(shi)樣(yang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)和(he)熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)粗晶(jing)(jing)區(qu)(qu)和(he)細晶(jing)(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)都特別粗大，粗晶(jing)(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)度(du)(du)達0～1級(ji)。2號(hao)(hao)(hao)試(shi)樣(yang)熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)粗晶(jing)(jing)區(qu)(qu)和(he)細晶(jing)(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)與1號(hao)(hao)(hao)試(shi)樣(yang)相比(bi)顯(xian)著(zhu)減(jian)小(xiao)，晶(jing)(jing)粒(li)(li)度(du)(du)為4級(ji)。3號(hao)(hao)(hao)試(shi)樣(yang)由于填充了E308L奧(ao)(ao)氏(shi)體焊(han)(han)絲，焊(han)(han)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)可以大致分為兩部分，一是位于表(biao)層的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體區(qu)(qu)，熔(rong)合比(bi)小(xiao)，組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)為奧(ao)(ao)氏(shi)體焊(han)(han)態組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)；二是位于焊(han)(han)縫(feng)(feng)根部的(de)(de)(de)(de)鐵素體區(qu)(qu)，熔(rong)合比(bi)大，組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)為粗大的(de)(de)(de)(de)柱狀晶(jing)(jing)，晶(jing)(jing)粒(li)(li)生長方(fang)向朝焊(han)(han)縫(feng)(feng)表(biao)面而(er)不是熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)，焊(han)(han)接熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)較小(xiao)，晶(jing)(jing)粒(li)(li)度(du)(du)在3～4級(ji)之間，且寬度(du)(du)較窄(zhai)。另外(wai)，還觀察到(dao)3號(hao)(hao)(hao)試(shi)樣(yang)沒(mei)有明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)粗晶(jing)(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)過(guo)渡區(qu)(qu)，表(biao)明(ming)添加奧(ao)(ao)氏(shi)體焊(han)(han)絲對改(gai)善接頭組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)，提高力學性能是有益(yi)的(de)(de)(de)(de)。
眾(zhong)所周(zhou)知，鐵素體不銹鋼(gang)晶粒受(shou)熱(re)易粗化，在焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)循環過程中，熱(re)影響(xiang)區晶粒不可避免地長大而使(shi)性能(neng)下降。對(dui)于(yu)022Cr18NbTi鐵素體不銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)而言，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數可調范圍比較(jiao)窄，不但要(yao)嚴(yan)格(ge)控制焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)輸入(ru)，而且要(yao)控制焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電流處于(yu)一個較(jiao)低(di)的(de)水平(ping)。
