近年來研發的一種新型高純度鐵素體不銹鋼，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(mou)鋼生(sheng)產的(de)022Cr18NbTi，厚為1.5mm冷軋(ya)退火鋼板，對(dui)其(qi)進行焊接工藝考核。其(qi)化學成(cheng)分和力學性能(neng)見表4-9和表4-10。
1. 焊(han)接參數的選定
焊接方法(fa)采用鎢極(ji)氬弧焊，鎢極(ji)直徑為(wei)2.4mm，I形坡口水平對接焊，氬氣流(liu)量(liang)為(wei)8～10L/min，電源極(ji)性(xing)(xing)為(wei)直流(liu)正接。定位(wei)焊后進(jin)行連續(xu)焊接，選(xuan)擇不同焊接參數（見表4-11）來確定良好的焊接接頭力學性(xing)(xing)能和組織。
2. 對焊接(jie)接(jie)頭進行分(fen)析(xi)
a. 焊接(jie)接(jie)頭力學性能檢測：
按有關標準執行，焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭室溫(wen)拉(la)伸試(shi)(shi)驗結果見表(biao)4-12，可以(yi)看出：3號試(shi)(shi)樣(yang)由于焊接(jie)(jie)時(shi)添加了焊絲，焊縫(feng)(feng)(feng)有余(yu)高，因此抗靜(jing)載(zai)荷能(neng)力(li)強(qiang)，斷裂位(wei)置在母(mu)材；1號和2號試(shi)(shi)樣(yang)均斷裂于焊縫(feng)(feng)(feng)，其斷裂強(qiang)度(du)(du)(du)不小(xiao)于母(mu)材95％。從表(biao)4-12中(zhong)還可以(yi)看出3個試(shi)(shi)樣(yang)熱影響(xiang)區粗晶區的(de)硬度(du)(du)(du)值與母(mu)材相比變化不大。室溫(wen)彎曲試(shi)(shi)驗：焊縫(feng)(feng)(feng)位(wei)于試(shi)(shi)樣(yang)中(zhong)心，彎曲直徑為2倍試(shi)(shi)樣(yang)厚度(du)(du)(du)，彎曲角度(du)(du)(du)為180°。各個試(shi)(shi)樣(yang)的(de)面彎和背彎試(shi)(shi)樣(yang)都合格，未出現裂紋(wen)，表(biao)明焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭具有良好的(de)抗彎性能(neng)，其對晶粒度(du)(du)(du)不敏感(gan)。
b. 焊接(jie)接(jie)頭室溫金相組織(zhi)：
通過對(dui)比可以(yi)發(fa)現(xian)，1號(hao)試(shi)樣(yang)焊(han)縫和熱(re)影(ying)響區(qu)(qu)的(de)(de)粗(cu)晶區(qu)(qu)和細晶區(qu)(qu)的(de)(de)晶粒(li)(li)都(dou)特別粗(cu)大(da)，粗(cu)晶區(qu)(qu)的(de)(de)晶粒(li)(li)度達(da)0～1級(ji)。2號(hao)試(shi)樣(yang)熱(re)影(ying)響區(qu)(qu)的(de)(de)粗(cu)晶區(qu)(qu)和細晶區(qu)(qu)的(de)(de)晶粒(li)(li)尺寸(cun)與1號(hao)試(shi)樣(yang)相(xiang)比顯著減小(xiao)，晶粒(li)(li)度為4級(ji)。3號(hao)試(shi)樣(yang)由于(yu)填充了E308L奧(ao)氏體(ti)焊(han)絲，焊(han)縫區(qu)(qu)可以(yi)大(da)致分(fen)為兩部(bu)分(fen)，一是(shi)位(wei)于(yu)表(biao)(biao)層的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)區(qu)(qu)，熔(rong)合比小(xiao)，組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)為奧(ao)氏體(ti)焊(han)態組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)；二是(shi)位(wei)于(yu)焊(han)縫根部(bu)的(de)(de)鐵素體(ti)區(qu)(qu)，熔(rong)合比大(da)，組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)為粗(cu)大(da)的(de)(de)柱狀晶，晶粒(li)(li)生長方向朝焊(han)縫表(biao)(biao)面而不是(shi)熱(re)影(ying)響區(qu)(qu)，焊(han)接熱(re)影(ying)響區(qu)(qu)晶粒(li)(li)尺寸(cun)較小(xiao)，晶粒(li)(li)度在3～4級(ji)之間，且寬度較窄。另外，還觀察到3號(hao)試(shi)樣(yang)沒有(you)明(ming)顯的(de)(de)熱(re)影(ying)響區(qu)(qu)粗(cu)晶區(qu)(qu)的(de)(de)過渡區(qu)(qu)，表(biao)(biao)明(ming)添(tian)加(jia)奧(ao)氏體(ti)焊(han)絲對(dui)改善(shan)接頭組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，提高力(li)學(xue)性能是(shi)有(you)益的(de)(de)。
眾所周知，鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼晶粒受熱(re)(re)易(yi)粗化，在焊(han)接(jie)熱(re)(re)循環過(guo)程中，熱(re)(re)影響區(qu)晶粒不(bu)可避免地長大而(er)使性能下降。對于(yu)022Cr18NbTi鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼焊(han)接(jie)而(er)言，焊(han)接(jie)參(can)數(shu)可調范圍比較(jiao)窄，不(bu)但要(yao)嚴格控制(zhi)焊(han)接(jie)熱(re)(re)輸入，而(er)且要(yao)控制(zhi)焊(han)接(jie)電流處于(yu)一個較(jiao)低的水平。
