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。
某鋼生產(chan)的022Cr18NbTi，厚為1.5mm冷軋退火鋼板，對其(qi)進行(xing)焊(han)接工藝考(kao)核。其(qi)化學成(cheng)分(fen)和力學性能見表4-9和表4-10。
1. 焊接參數的選定(ding)
焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)方法采用鎢極(ji)氬弧(hu)焊，鎢極(ji)直徑為(wei)2.4mm，I形坡(po)口水平對接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)焊，氬氣流量為(wei)8～10L/min，電源極(ji)性為(wei)直流正接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)。定位焊后進行連續焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)，選擇(ze)不同焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)參數(shu)（見表4-11）來確定良好的焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭力(li)學(xue)性能和組(zu)織(zhi)。
2. 對焊(han)接接頭進行分析(xi)
a. 焊接(jie)接(jie)頭力(li)學性能檢測：
按有關(guan)標準(zhun)執行，焊接(jie)接(jie)頭(tou)室溫拉伸試(shi)(shi)(shi)驗結(jie)果見表4-12，可(ke)以看出(chu)：3號(hao)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)由于(yu)焊接(jie)時添加(jia)了焊絲，焊縫有余高，因(yin)此抗靜(jing)載(zai)荷能(neng)力(li)強，斷(duan)裂位置在母(mu)材；1號(hao)和2號(hao)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)均斷(duan)裂于(yu)焊縫，其(qi)斷(duan)裂強度不(bu)小于(yu)母(mu)材95％。從表4-12中還可(ke)以看出(chu)3個試(shi)(shi)(shi)樣(yang)熱(re)影響區粗晶(jing)區的硬度值與母(mu)材相比(bi)變化不(bu)大。室溫彎(wan)曲試(shi)(shi)(shi)驗：焊縫位于(yu)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)中心，彎(wan)曲直(zhi)徑為(wei)2倍試(shi)(shi)(shi)樣(yang)厚度，彎(wan)曲角度為(wei)180°。各個試(shi)(shi)(shi)樣(yang)的面彎(wan)和背彎(wan)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)都合(he)格，未出(chu)現(xian)裂紋，表明(ming)焊接(jie)接(jie)頭(tou)具有良好的抗彎(wan)性能(neng)，其(qi)對晶(jing)粒度不(bu)敏感。
b. 焊接(jie)接(jie)頭室(shi)溫(wen)金相組織：
通(tong)過對比可(ke)以發現，1號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)焊(han)縫(feng)和熱影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)粗(cu)(cu)晶(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)和細晶(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)晶(jing)(jing)(jing)粒都特別粗(cu)(cu)大(da)，粗(cu)(cu)晶(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)晶(jing)(jing)(jing)粒度(du)達(da)0～1級(ji)。2號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)熱影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)粗(cu)(cu)晶(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)和細晶(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)晶(jing)(jing)(jing)粒尺寸與1號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)相比顯著減小，晶(jing)(jing)(jing)粒度(du)為(wei)(wei)(wei)4級(ji)。3號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)由于填充了E308L奧(ao)(ao)氏體焊(han)絲(si)，焊(han)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)可(ke)以大(da)致分為(wei)(wei)(wei)兩部(bu)分，一(yi)是(shi)(shi)位(wei)(wei)于表層的(de)奧(ao)(ao)氏體區(qu)(qu)(qu)，熔合比小，組(zu)織為(wei)(wei)(wei)奧(ao)(ao)氏體焊(han)態組(zu)織；二(er)是(shi)(shi)位(wei)(wei)于焊(han)縫(feng)根部(bu)的(de)鐵素體區(qu)(qu)(qu)，熔合比大(da)，組(zu)織為(wei)(wei)(wei)粗(cu)(cu)大(da)的(de)柱狀晶(jing)(jing)(jing)，晶(jing)(jing)(jing)粒生長方向(xiang)朝焊(han)縫(feng)表面而不是(shi)(shi)熱影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)，焊(han)接熱影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)晶(jing)(jing)(jing)粒尺寸較小，晶(jing)(jing)(jing)粒度(du)在(zai)3～4級(ji)之間，且寬度(du)較窄(zhai)。另外，還觀察(cha)到3號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)沒有(you)明顯的(de)熱影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)粗(cu)(cu)晶(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)過渡區(qu)(qu)(qu)，表明添加(jia)奧(ao)(ao)氏體焊(han)絲(si)對改善接頭(tou)組(zu)織，提(ti)高(gao)力學性能是(shi)(shi)有(you)益的(de)。
眾所周知，鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)晶粒受熱易粗化，在焊(han)接(jie)熱循(xun)環(huan)過(guo)程中，熱影響區晶粒不(bu)可避免地長大而(er)(er)使性能下降。對于022Cr18NbTi鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接(jie)而(er)(er)言，焊(han)接(jie)參數(shu)可調范(fan)圍比較窄(zhai)，不(bu)但要(yao)嚴格(ge)控(kong)制(zhi)焊(han)接(jie)熱輸入(ru)，而(er)(er)且要(yao)控(kong)制(zhi)焊(han)接(jie)電流處于一個(ge)較低的水平。
