焊接性指同質材料或異質材料在制造工藝條件下,能夠焊接形成完整接頭并滿足預期使用要求的能力,材料、設計、工藝及服役環(huán)境為影響焊接性的四大因素。不銹鋼是指能耐空氣、水、酸、堿、鹽及其溶液和其他腐蝕介質腐蝕的,具有高度化學穩(wěn)定性的合金鋼的總稱。 

1、不銹鋼的主要腐蝕形式

在焊接過程中，溫度的控制是影響不銹鋼焊縫質量的關鍵因素之一。過高或過低的溫度都可能導致材料性能的下降。過熱可能導致晶粒粗大，從而降低焊縫的耐腐蝕性和強度；過冷又可能引起脆化現(xiàn)象。因此，精確控制焊接熱輸入，采用適當?shù)念A熱和后熱處理措施，對于保證焊接接頭的性能至關重要。

不銹鋼的主要腐蝕形式有均勻腐蝕、點腐蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕等。均勻腐蝕,指接觸腐蝕介質的金屬表面全部產生腐蝕的現(xiàn)象;點腐蝕,指在金屬材料表面大部分不腐蝕或腐蝕輕微,而分散發(fā)生的局部腐蝕;縫隙腐蝕,在電解液中,如在氧離子環(huán)境中,不銹鋼間或與異物接觸的表面間存在間隙時,縫隙中溶液流動將發(fā)生遲滯現(xiàn)象,以至于溶液局部Cl-,形成濃差電池,從而導致縫隙中不銹鋼鈍化膜吸附Cl-而被局部破壞的現(xiàn)象;晶間腐蝕,在晶粒邊界附近發(fā)生的有選擇性的腐蝕現(xiàn)象;應力腐蝕,指不銹鋼在特定的腐蝕介質和拉應力作用下出現(xiàn)的低于強度極強的脆性開裂的現(xiàn)象。 

2、防止點腐蝕的措施

不銹鋼在焊接過程中對雜質的敏感性較高。特別是在含有鉻、鎳等合金元素較多的不銹鋼中，焊接時易形成熱影響區(qū)（HAZ），這個區(qū)域的腐蝕抗力可能會因合金元素的局部消耗而減弱。為了避免這一問題，通常需要選擇合適的填充材料，并通過調整焊接參數(shù)來最小化熱影響區(qū)的不利影響。

1)減少氯離子含量和氧離子含量;2)在不銹鋼中加入鉻、鎳、鉬、硅、銅等合金元素;3)盡量不進行冷加工,以減少位錯露頭處發(fā)生點腐蝕的可能;4)降低鋼中的含碳量。 

不銹鋼及耐熱鋼的高溫性能：475℃脆性,主要出現(xiàn)在Cr>13%的鐵素體,430-480℃之間長期加熱并緩冷,導致在常溫時或負溫時出現(xiàn)強度升高而韌性下降;σ相脆化,是Cr的質量分數(shù)的45%的典型,FeCr金屬間化合物,無磁性,硬而脆。

3、奧氏體不銹鋼焊接接頭的耐蝕性

在實際焊接操作中，還需要注意氣體保護焊（如氬弧焊）和無氣體保護焊（如手工電弧焊）的選擇。氣體保護焊能夠有效防止焊縫氧化，適合用于要求較高的場合。而無氣體保護焊則在某些情況下會引入更多的污染物，但成本相對較低，適合于一些非關鍵部位的焊接工作。

1)晶間腐蝕;2)熱影響區(qū)敏化區(qū)晶間腐蝕;3)刀狀腐蝕。 

防止焊縫發(fā)生晶間腐蝕的措施：

1)通過焊接材料,使焊縫金屬或者成為超低碳情況,或者含有足夠的穩(wěn)定化元素Nb;2)調整焊縫成分獲得一定δ相。 

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4、熱影響區(qū)敏化區(qū)晶間腐蝕

焊接熱影響區(qū)中加熱峰值溫度處于敏化加熱區(qū)間的部位所發(fā)生的晶間腐蝕。 

刀狀腐蝕:在熔合區(qū)產生的晶間腐蝕,有如刀削切口形式,故稱為“刀狀腐蝕”。 

防止刀狀腐蝕措施:

①選用低碳母材和焊接材料;

②采用又相組織的不銹鋼;

③采用小電流焊接,減少焊接粗晶區(qū)的過熱程度及寬度;

④與腐蝕介質接觸的焊縫最后焊接;

⑤交叉焊接;⑥加大鋼中Ti,Tb含量,使焊接粗晶區(qū)的晶粒邊界有足夠的Ti、Tb與碳化合。

除了上述技術細節(jié)，焊接前的表面處理也不可忽視。油污、銹跡和其他雜質的存在會影響焊縫的成形和質量。因此，在焊接前進行徹底的清理是必不可少的步驟。

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5、不銹鋼為什么采用小電流焊接

以減小焊接熱影響區(qū)的溫度,防止焊縫晶間腐蝕的產生,防止焊條、焊絲過熱,焊接變形,焊接應力,減少熱輸入等。 

引起應力腐蝕開裂的三個條件:

環(huán)境,選擇性的腐蝕介質,拉應力。 

防止應力腐蝕開裂的措施:

1)調整化學成分,超低碳有利于提高抗應力腐蝕的能力,成分與介質的匹配問題;2)清除焊接殘余應力;3)電化學腐蝕,定期檢查及時修補等。 

隨著焊接技術的進步，新型焊接方法如激光焊接、摩擦攪拌焊接等逐漸被應用于不銹鋼的連接。這些方法以其高能量密度和精確控制的特點，為提高焊接質量和效率提供了新的可能性。

6、為提高耐點蝕性能

1)一方面必須減少Cr、Mo的偏析;

2)一方面采用較母材更高Cr、Mo含量的所謂“超合金化”焊接材料。 

奧氏體不銹鋼焊接時會產生熱裂紋，應力腐蝕裂紋,焊接變形,晶間腐蝕。 

不銹鋼的焊接是一個涉及材料學、熱處理學、力學等多個學科的復雜過程。通過對不銹鋼焊接性的深入研究和應用，我們不僅能夠確保產品的質量，還能在效率和經濟性上取得顯著的提升。隨著技術的不斷革新，未來不銹鋼在更廣闊的領域中的應用將更加廣泛和深入。

7、奧氏體鋼焊接熱裂紋的原因

1)奧氏體鋼的熱導率小,線膨脹系數(shù)大,拉應力致大;

2)奧氏體鋼易于聯(lián)生結晶形成方向性強的柱狀晶的焊縫組織,有利于有害雜質偏析;

3)奧氏體鋼合金組成較復雜,易溶共晶。 

防止熱裂紋措施:

①嚴格限制母材和焊接材料中的P、S含量;②盡量使焊縫形成雙相組織;③控制焊縫的化學成分;④小電流焊接。 

8、奧氏體不銹鋼選材時應注意

①堅持“適用性原則”;②根據所選各焊材的具體成分確定是否適用;③考慮具體應用的焊接方法和工藝參數(shù)可能造成的熔合比大小;④根據技術條件規(guī)定的全面焊接性要求來確定合金化程度;⑤要重視焊縫金屬合金系統(tǒng),具體合金成分在該合金系統(tǒng)中的作用,考慮使用性能要求和工藝焊接性要求。 

鐵素體不銹鋼焊接性分析:

1)焊接接頭的晶間腐蝕;

2)焊接接頭的脆化,高溫脆化,σ相脆化,475℃脆化。