典型的沉淀硬化不銹鋼的鋼號用字母PH表示。這一族系的鋼種由于雙重原因而分成3種，即馬氏體沉淀硬化鋼、半奧氏體沉淀硬化鋼及奧氏體沉淀硬化鋼。上述的雙重原因是加入起沉淀硬化作用的元素以及在固溶退火和時效狀態下基體的組織。為使上述劃分更為明確，請參考表1-8的細分與歸納。
一、沉淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼的焊接特性(xing)
1. 馬氏(shi)體沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼
這(zhe)類鋼(gang)(gang)(gang)在固(gu)溶(rong)退火(huo)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)（1038℃~1066℃)下幾乎全(quan)部奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)(hua)，但當(dang)冷(leng)卻到室溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)，則(ze)(ze)又發生(sheng)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)向馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)轉變。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般是(shi)93℃~150℃.當(dang)將馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)再次(ci)加熱到482℃-593℃時(shi)(shi)(shi)(shi)，就有一種(zhong)(zhong)或多種(zhong)(zhong)合金元素出(chu)現沉淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)與(yu)強化(hua)(hua)(hua)(hua)。鉬(mu)、銅、鈦、鈮、鋁(lv)及(ji)其(qi)化(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)在退火(huo)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)下完全(quan)溶(rong)解，而當(dang)快(kuai)速冷(leng)卻時(shi)(shi)(shi)(shi)，則(ze)(ze)留在固(gu)溶(rong)體(ti)(ti)(ti)內產生(sheng)析出(chu)相（往(wang)往(wang)是(shi)亞(ya)顯(xian)微粒(li)子(zi)），提高了馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)的(de)硬度(du)(du)與(yu)強度(du)(du)。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)PH鋼(gang)(gang)(gang)的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學成分必(bi)須嚴格控制，否則(ze)(ze)在固(gu)溶(rong)退火(huo)時(shi)(shi)(shi)(shi)會(hui)出(chu)現過(guo)(guo)多的(de)δ-鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)。若奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)太穩(wen)定，則(ze)(ze)又會(hui)在固(gu)溶(rong)退火(huo)之后(hou)，留下過(guo)(guo)多的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。這(zhe)兩種(zhong)(zhong)傾向皆會(hui)妨礙時(shi)(shi)(shi)(shi)效處理(li)(li)時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)完全(quan)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)，尤其(qi)是(shi)鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)碳與(yu)氮影(ying)響明顯(xian)，其(qi)來源是(shi)工廠塵埃(ai)與(yu)大(da)氣污(wu)染。這(zhe)種(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)焊(han)(han)接(jie)性(xing)良(liang)好(hao)，與(yu)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)300系列(lie)相近，焊(han)(han)前(qian)不必(bi)預熱，裂紋傾向性(xing)小。這(zhe)種(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)單層焊(han)(han)時(shi)(shi)(shi)(shi)，焊(han)(han)縫金屬及(ji)熱影(ying)響區一般好(hao)像通過(guo)(guo)了焊(han)(han)后(hou)沉淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)一樣。但多層焊(han)(han)時(shi)(shi)(shi)(shi)，則(ze)(ze)會(hui)出(chu)現組(zu)織不均一，必(bi)須進行(xing)焊(han)(han)后(hou)的(de)沉淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)以(yi)達(da)組(zu)織均一。焊(han)(han)接(jie)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)可以(yi)按強度(du)(du)選300系列(lie)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)。
2. 半奧氏體沉淀(dian)硬化不銹鋼
這(zhe)種鋼(gang)(gang)是PH鋼(gang)(gang)中金相組織最為(wei)復雜的(de)一(yi)種。在(zai)(zai)固溶處(chu)(chu)理或退(tui)(tui)火(huo)(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下，這(zhe)種鋼(gang)(gang)基(ji)本(ben)上是奧(ao)氏體(ti)(ti)，還有5%~20%的(de)8-鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)，而(er)在(zai)(zai)以(yi)后(hou)的(de)熱處(chu)(chu)理過程中，鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)保(bao)(bao)持不(bu)變(bian)。半奧(ao)氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)由退(tui)(tui)火(huo)(huo)溫度急冷至(zhi)(zhi)室溫仍然(ran)保(bao)(bao)持奧(ao)氏體(ti)(ti)組織，因(yin)為(wei)馬氏體(ti)(ti)轉變(bian)溫度低于室溫。在(zai)(zai)退(tui)(tui)火(huo)(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下，其成(cheng)型性能與(yu)301不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)相似。在(zai)(zai)加(jia)工制作完(wan)畢(bi)之后(hou)，它(ta)可以(yi)通過3個簡單步(bu)驟來(lai)(lai)硬化：①. 奧(ao)氏體(ti)(ti)化；②. 馬氏體(ti)(ti)轉變(bian)；③. 時效硬化。半奧(ao)氏體(ti)(ti)沉淀(dian)硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)時無明顯的(de)裂(lie)紋傾向。至(zhi)(zhi)于焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)工藝，不(bu)論手工電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)、熔化極與(yu)非熔化極氣體(ti)(ti)保(bao)(bao)護焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)以(yi)及電阻(zu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)，都(dou)與(yu)一(yi)般奧(ao)氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)無太大區(qu)別(bie)。總的(de)說來(lai)(lai)，半奧(ao)氏體(ti)(ti)PH鋼(gang)(gang)一(yi)般皆在(zai)(zai)退(tui)(tui)火(huo)(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)，而(er)且母材含碳量(liang)低容(rong)易(yi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)，不(bu)會出(chu)現冷裂(lie)紋；只有當(dang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)也要求(qiu)有高強(qiang)度時，才選(xuan)用(yong)與(yu)母材成(cheng)分(fen)接(jie)近的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材料(liao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)，并在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后(hou)進(jin)行全面的(de)退(tui)(tui)火(huo)(huo)與(yu)時效處(chu)(chu)理。除(chu)此以(yi)外，一(yi)般采用(yong)300系列(lie)奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材料(liao)即可進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)。
若在(zai)焊(han)接之前(qian)焊(han)件業已經(jing)過全面(mian)的退(tui)火與沉淀硬(ying)化熱(re)處理，則在(zai)焊(han)后不(bu)論焊(han)縫金(jin)屬本身(shen)或熱(re)影響區，皆無明(ming)顯硬(ying)化現象發生。
3. 奧氏體沉淀硬化(hua)不銹(xiu)鋼
這(zhe)種鋼的(de)合金含量極高(gao)，足(zu)以使之(zhi)在退火或任何一種時效處理后仍(reng)(reng)然保(bao)持(chi)奧(ao)氏(shi)體(ti)組織。沉淀硬(ying)(ying)化相(xiang)在1093℃~1121℃退火時，將解于(yu)固(gu)(gu)溶(rong)體(ti)中，并在快速(su)冷(leng)卻時一直保(bao)持(chi)溶(rong)解于(yu)固(gu)(gu)溶(rong)體(ti)之(zhi)中。當再加熱到649℃~760℃時，則(ze)沉淀析出，從而提高(gao)了奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)強(qiang)度與(yu)硬(ying)(ying)度。它的(de)硬(ying)(ying)度低于(yu)馬氏(shi)體(ti)或半奧(ao)氏(shi)體(ti)PH鋼，但其仍(reng)(reng)然保(bao)持(chi)著(zhu)無磁性。
二、沉淀硬化不銹鋼的焊接方法與工(gong)藝
沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼(gang)的(de)焊接方法與(yu)工藝，與(yu)前面所述的(de)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)基(ji)本(ben)相同，所不(bu)同的(de)僅在于焊后必須熱處(chu)理(li)，以達到預期的(de)力學性能(neng)；而這(zhe)對(dui)于奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)來說，在有(you)些情況下(xia)，焊后熱處(chu)理(li)有(you)時是不(bu)必要的(de)。
沉淀(dian)硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)可以用(yong)(yong)相匹(pi)配的(de)同材質焊(han)接(jie)(jie)(jie)材料(liao)(liao)或異種焊(han)接(jie)(jie)(jie)材料(liao)(liao)焊(han)接(jie)(jie)(jie)，或者(zhe)不(bu)用(yong)(yong)填(tian)充焊(han)絲。沉淀(dian)硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)，有許多焊(han)接(jie)(jie)(jie)材料(liao)(liao)可供選用(yong)(yong)，但唯(wei)一最通用(yong)(yong)的(de)焊(han)絲是業已納人AWS規程的(de)630合金，見表2-10。
沉淀硬化(hua)馬(ma)氏體不銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料，在要(yao)求焊(han)(han)(han)縫性能與母材(cai)(cai)相當時(shi)，應(ying)選(xuan)用與母材(cai)(cai)同質的(de)(de)焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)，如表2-10中(zhong)17-4PH的(de)(de)配套(tao)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料。如果不需(xu)要(yao)焊(han)(han)(han)縫與母材(cai)(cai)相當，可選(xuan)用奧(ao)氏體不銹鋼焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料（如308L、347L),或采用鎳(nie)基合金焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料。
選用與母材同(tong)成分(fen)焊接(jie)材料(liao)的(de)焊縫，在樹枝狀晶的(de)馬氏體(ti)組織(zhi)中，存在有少量(liang)鐵素體(ti)。少量(liang)的(de)鐵素體(ti)和殘(can)余奧氏體(ti)析出，增(zeng)加了(le)(le)焊縫的(de)塑(su)性(xing)，但強度降低(di)了(le)(le)。因此(ci)，對同(tong)材質焊接(jie)材料(liao)的(de)成分(fen)應適(shi)當調整(zheng)，其鎳、錳應比母材略高(gao)，焊后經(jing)1040℃固溶處理，強度幾乎不變，而(er)延伸率顯著提高(gao)。
