馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼在空冷條件下,即能淬硬,所以馬氏體不(bu)銹鋼焊接性最主要的特點是淬硬和冷裂的傾向很大。由于焊接熱循環中的冷卻速度快,焊縫和熱影響區形成硬脆的馬氏體組織,當焊件的拘束度較大時,加之馬氏體不銹鋼的導熱性差,焊后的殘余應力大,再有氫的作用,使其冷裂傾向很大。隨著鋼的碳含量的增加,熱影響區硬度增高,冷裂傾向也隨之加大,焊接性也就越差。在鉻型馬氏體不銹鋼中,1Cr13、2Cr13是可焊的,3Cr13、4Cr13、3Cr16、9Cr18等鋼一般是不可焊接的。
鉻是(shi)馬氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)的(de)(de)主要(yao)合金元素(su)(su),對焊接性(xing)也有明(ming)顯的(de)(de)影響(xiang),鉻的(de)(de)增加使鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)的(de)(de)穩(wen)定性(xing)增加,在(zai)焊接加熱時,可能(neng)阻止組織完全轉(zhuan)變(bian)為(wei)奧氏體(ti)(ti)而(er)殘留部分未轉(zhuan)變(bian)的(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti),這(zhe)樣,在(zai)快(kuai)速(su)冷卻的(de)(de)熱影響(xiang)區就會含有一定量鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)。在(zai)馬氏體(ti)(ti)組織中存在(zai)較軟的(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti),降低(di)了鋼(gang)的(de)(de)硬度和裂紋傾向(xiang)。
在鉻鎳馬(ma)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong),由(you)于鎳的(de)加入可以(yi)允許(xu)碳(tan)含量降(jiang)(jiang)低(di),甚至可以(yi)降(jiang)(jiang)到超低(di)碳(tan)。由(you)于碳(tan)的(de)降(jiang)(jiang)低(di),雖然組織仍(reng)為馬(ma)氏體(ti),強度很高(gao),但其韌性(xing)得到了提高(gao),焊(han)接(jie)性(xing)也(ye)能(neng)得到一定的(de)改善。
馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)可以在(zai)(zai)退火(huo)、淬(cui)硬(ying)(ying)、消除應力處(chu)理(li)或(huo)回火(huo)狀態下焊(han)接(jie),熱(re)(re)(re)(re)處(chu)理(li)狀態對(dui)(dui)焊(han)接(jie)熱(re)(re)(re)(re)影響區(qu)的(de)淬(cui)硬(ying)(ying)性(xing)只產生輕微影響,也就是說對(dui)(dui)其焊(han)接(jie)性(xing)影響不(bu)大(da)。馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)接(jie)性(xing)主要(yao)決定(ding)于(yu)化學成(cheng)分(fen)(fen)。采用合適的(de)焊(han)接(jie)工(gong)藝可降低其熱(re)(re)(re)(re)影響硬(ying)(ying)度(du),如(ru)焊(han)前(qian)預熱(re)(re)(re)(re),焊(han)后熱(re)(re)(re)(re)處(chu)理(li)可以大(da)大(da)改善接(jie)頭(tou)的(de)力學性(xing)能。馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)導熱(re)(re)(re)(re)性(xing)低,易過熱(re)(re)(re)(re),在(zai)(zai)熱(re)(re)(re)(re)影響區(qu)產生粗大(da)組織。此外,多數馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)成(cheng)分(fen)(fen)位于(yu)或(huo)接(jie)近雙相(xiang)區(qu),在(zai)(zai)過熱(re)(re)(re)(re)和冷卻(que)速(su)度(du)小的(de)情況下,近縫區(qu)會出現(xian)粗大(da)的(de)鐵素體(ti)(ti)和晶界碳化物(wu),降低焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)塑性(xing)。