對于不銹鋼來說，一定要了解其焊接性能，因為大部分不銹(xiu)鋼(gang)的零部件都需要焊接。不同類型的不銹鋼，其焊接性能是不同的。即使其焊接性能較差，也要通過采取一定的工藝、技術措施來提高，進而達到并滿足使用的要求，這是不銹鋼焊接工作者的責任。表1-1中列出了對各種類型不銹鋼可焊性的評價，供參考。

1. 奧氏體型不銹鋼(gang)

  以18%Cr-8%Ni鋼為代表，一般具有良好的焊接性能，原則上不需要進行焊前預熱和焊后熱處理。但其中鎳、鉬含量高的高合金不銹鋼進行焊接時易產生高溫裂紋。另外還易發生σ-相脆化，在鐵素體生成元素的作用下生成的鐵素體引起低溫脆化，以及耐蝕性下降和應力腐蝕裂紋等缺陷。奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼焊接后，焊接接頭的力學性能一般良好，但當在熱影響區中的晶界上有鉻的碳化物時會極易生成貧鉻層，而貧鉻層的出現將在使用過程中易產生晶間腐蝕。為避免問題的發生，應采用低碳（C≤0.03%)的牌號或添加鈦、鈮的牌號。為防止焊接金屬的高溫裂紋，通常認為控制奧氏體中的δ-鐵素體肯定是有效的。一般提倡在室溫下含5%以上的δ-鐵素體。對于以耐蝕性為主要用途的鋼，應選用低碳和穩定的鋼種，并進行適當的焊后熱處理；而以結構強度為主要用途的鋼，不應進行焊接后熱處理，以防止變形和由于析出碳化物和發生σ-相脆化。

2. 鐵素體型不銹鋼

  以18%Cr鋼為代表。在含碳量低的情況下有良好的焊接性能，焊接裂紋的敏感性也較低。但在由于被加熱至900℃以上的焊接熱影響區晶粒會顯著地變粗大，使得在室溫條件下延伸性和韌性有所降低，易發生低溫裂紋。也就是說，鐵素體型不銹鋼有475℃脆化、700~800℃長時間加熱下發生相脆性、夾雜物和晶粒粗化引起的脆化及低溫脆化、碳化物析出引起耐蝕性下降以及高合金鋼中易發生的延遲裂紋等問題。通常應在焊接時進行焊前預熱和焊后熱處理，并在具有良好韌性的溫度范圍進行焊接。

3. 馬氏體型不銹鋼

  一般以13%Cr鋼為代表。它進行焊接時，由于熱影響區中被加熱到相變點以上的溫度區間會發生γ-α（M)相變，因此存在低溫脆性、低溫韌性惡化、伴隨硬化產生的延伸性下降等問題。因而對于一般馬氏體不銹鋼焊接(jie)時需進行預熱，但碳、氮含量低和使用奧氏體系焊接材料時可不需預熱。焊接熱影響區的組織通常又硬又脆，對于這個問題，可通過進行焊后熱處理使其韌性和延展性得到恢復。另外碳、氮含量最低的牌號，在焊接狀態下也有一定的韌性。

4. 雙相不(bu)銹鋼

  雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)焊接(jie)的主(zhu)要問題是(shi)“使(shi)用焊接(jie)性”，因(yin)為雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)對焊接(jie)熱裂紋、冷裂紋不敏感(gan)。但經過焊接(jie)之后，熱影響區（HAZ)緊(jin)鄰(lin)熔(rong)合線(xian)的部分(fen)，鐵(tie)素(su)(su)體(ti)晶(jing)(jing)粒(li)急劇長大(da)。奧氏體(ti)組(zu)織的消失，形成單相(xiang)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)組(zu)織，塑性和韌性極低；再加上(shang)早期的雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)碳(tan)含量(liang)較(jiao)高(gao)，因(yin)而在粗大(da)的鐵(tie)素(su)(su)體(ti)晶(jing)(jing)界(jie)容(rong)易析(xi)出碳(tan)化物，導致耐應力(li)腐蝕、點腐蝕和晶(jing)(jing)間腐蝕性能下降(jiang)。

  超低(di)碳雙相不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)出現(xian)，再加上(shang)氮作為奧氏(shi)體形(xing)成元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)發(fa)現(xian)，促進(jin)雙相不銹(xiu)(xiu)鋼焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)、熱影響(xiang)(xiang)區，在高溫下(xia)形(xing)成的(de)(de)(de)單相鐵素(su)體冷卻時(shi)(shi)(shi)，發(fa)生(sheng)逆(ni)轉(zhuan)變并能形(xing)成足夠的(de)(de)(de)奧氏(shi)體組織(zhi)，從而既改善了焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱影響(xiang)(xiang)區的(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)，同時(shi)(shi)(shi)又保持了雙相鋼的(de)(de)(de)抗應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、點腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)優(you)良特性(xing)(xing)。盡管新型的(de)(de)(de)超低(di)碳含氮的(de)(de)(de)雙相不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)得到了實質性(xing)(xing)的(de)(de)(de)改善，但是雙相不銹(xiu)(xiu)鋼焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)狀(zhuang)態（供貨狀(zhuang)態）、使用的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料、焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝及(ji)參數等仍然(ran)是焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能、力學性(xing)(xing)能，即使用焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)是關鍵(jian)。

  雙相不銹鋼(gang)的(de)焊接裂紋敏感性(xing)較低。但在熱影響區內(nei)鐵素體含量的(de)增加會(hui)使晶間腐蝕(shi)敏感性(xing)提高，因(yin)此可(ke)造成耐蝕(shi)性(xing)降(jiang)低及低溫韌(ren)性(xing)惡化等問題。

5. 沉淀硬化不(bu)銹鋼(gang)

  沉淀硬化不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)性(xing)良好，與奧氏(shi)體300系列(lie)相近，焊(han)(han)前不(bu)(bu)必預熱，裂紋傾(qing)向性(xing)小。這種(zhong)鋼(gang)(gang)單層(ceng)焊(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)縫金(jin)屬及熱影響(xiang)區(qu)，一(yi)般好像(xiang)與通過(guo)焊(han)(han)后(hou)沉淀硬化處(chu)(chu)理一(yi)樣；多層(ceng)焊(han)(han)時(shi)，則會出現組(zu)織不(bu)(bu)均勻(yun)，必須進行焊(han)(han)后(hou)的(de)(de)沉淀硬化處(chu)(chu)理以達到組(zu)織的(de)(de)均勻(yun)。焊(han)(han)接(jie)馬氏(shi)體沉淀硬化不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料，可以按強度選300系列(lie)奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料。對于沉淀硬化型不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)存在有焊(han)(han)接(jie)熱影響(xiang)區(qu)發生軟(ruan)化等問題。

綜上(shang)所述(shu)，不銹鋼的(de)焊接性能主要表現在以(yi)下幾(ji)個方面(mian)：

 a. 高溫裂(lie)紋

  此處的(de)高溫(wen)(wen)裂(lie)紋(wen)(wen)是指與(yu)焊(han)接有關的(de)裂(lie)紋(wen)(wen)。高溫(wen)(wen)裂(lie)紋(wen)(wen)大致可分為凝(ning)固裂(lie)紋(wen)(wen)、顯微裂(lie)紋(wen)(wen)、HAZ(熱影(ying)響(xiang)區）裂(lie)紋(wen)(wen)和再加熱裂(lie)紋(wen)(wen)等。

 b. 低溫裂紋

  在(zai)馬(ma)氏體(ti)型不銹鋼和(he)(he)部分具有馬(ma)氏體(ti)組織(zhi)的鐵素體(ti)型不銹鋼中(zhong)有時會(hui)發生(sheng)低(di)溫裂紋。由(you)于其產(chan)生(sheng)的主要原因是(shi)氫(qing)擴(kuo)散、焊(han)接接頭(tou)的約束程(cheng)度以及(ji)其中(zhong)的硬化組織(zhi)，所以解決方法主要是(shi)在(zai)焊(han)接過程(cheng)中(zhong)減(jian)少氫(qing)的擴(kuo)散，適宜地(di)進行預熱(re)和(he)(he)焊(han)后熱(re)處(chu)理(li)以及(ji)減(jian)輕約束程(cheng)度。

c. 焊接接頭的韌(ren)性(xing)

  在奧(ao)氏體型不(bu)(bu)銹鋼中，為(wei)減輕(qing)高(gao)溫裂紋敏(min)感性，通常在成分設計(ji)上(shang)，使其(qi)中殘存有5%~10%的(de)(de)鐵素(su)體，但這些鐵素(su)體的(de)(de)存在會導致了低溫韌性的(de)(de)下降(jiang)。在雙相不(bu)(bu)銹鋼進(jin)行焊(han)接時、焊(han)接接頭區域的(de)(de)奧(ao)氏體量(liang)減少(shao)而對韌性產生(sheng)影(ying)響(xiang)，另外隨著其(qi)中鐵素(su)體的(de)(de)增加(jia)，其(qi)韌性值也有顯著下降(jiang)的(de)(de)趨勢。

   已證實高純鐵素(su)體型不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)焊接接頭(tou)的(de)(de)(de)韌性(xing)顯(xian)著(zhu)下(xia)(xia)降(jiang)(jiang)的(de)(de)(de)原因(yin)是(shi)由(you)于混入(ru)碳(tan)、氮、氧的(de)(de)(de)緣故(gu)。其中(zhong)一(yi)(yi)些鋼(gang)的(de)(de)(de)焊接接頭(tou)中(zhong)的(de)(de)(de)氧含量增加后(hou)生成了(le)(le)氧化物(wu)型夾(jia)雜，這些夾(jia)雜物(wu)成為裂紋發生源或裂紋傳播的(de)(de)(de)途徑使得韌性(xing)下(xia)(xia)降(jiang)(jiang)。而有(you)一(yi)(yi)些鋼(gang)則是(shi)由(you)于在保護(hu)氣體中(zhong)混人了(le)(le)空(kong)氣，其中(zhong)氮含量的(de)(de)(de)增加在基體解(jie)理(li)面｛100}上產生板(ban)條狀Cr2N,基體變(bian)硬而使得韌性(xing)下(xia)(xia)降(jiang)(jiang)。

d. σ-相脆(cui)化

  奧氏(shi)體型(xing)不銹鋼、鐵素體不銹鋼和雙相鋼易(yi)(yi)發生σ-相脆(cui)化。由于組織(zhi)中(zhong)析出(chu)了百分(fen)之幾的α'-相，使韌性顯著下降(jiang)，α'-相一般是在600~900℃范圍內析出(chu)，尤其在750℃左右最易(yi)(yi)析出(chu)。作(zuo)為防(fang)止α'-相產生的預防(fang)型(xing)措施，奧氏(shi)體型(xing)不銹鋼中(zhong)應盡量(liang)減少鐵素體的含(han)量(liang)。

e. 475℃脆化

  在(zai)475℃附近（370~540℃)長時間保溫(wen)時，使Fe-Cr合金分解為(wei)低鉻濃度(du)的α'-固(gu)(gu)溶體(ti)和(he)高鉻濃度(du)的α'-固(gu)(gu)溶體(ti)。當α'-固(gu)(gu)溶體(ti)中鉻濃度(du)大于(yu)75%時，形(xing)(xing)變由滑移(yi)變形(xing)(xing)轉變為(wei)李晶變形(xing)(xing)，從而發(fa)生475℃脆化。