浙江至德鋼業有限公司通過真空冶煉生產的高純度鐵素體不銹鋼(gang)管(guan)，其特點是鋼中的碳、氮、氧等間隙原子含量大幅度降低。與奧(ao)氏體不銹鋼管相比，具有優良的抗氯化物應力腐蝕開裂能力，并且還具有耐點蝕、耐酸堿和耐縫隙腐蝕的能力，且價格降低了40％～50％，其應用有了較大的發展。主要牌號有019Cr19Mo2NbTi，下面對其焊接工藝進行介紹。
一、高純度鐵素體不銹鋼019Cr19Mo2NbTi焊接工(gong)藝
019Cr19Mo2NbTi高純度鐵素體不銹鋼的熱處理狀態是850℃×10min，空冷，其化學成分見表4-6。對其焊接工藝進行考核：試件厚3mm，焊條為00Cr18Ni2Mo2Nb鐵素體鋼專用焊條，屬于鈦鈣型藥皮的超低碳不銹(xiu)鋼(gang)焊條，其熔敷金屬的化學成分（質量分數）為：C≤0.04％，Cr17％ ～20％，Nil1％～14％；Mo2％～2.5％。采用焊條電弧焊，接頭形式為不開坡口的平板對接。焊接參數：焊接電流為90～105A，電弧電壓為24～26V，焊接速度為0.6～0.8cm／s。
表4-6 019Cr19Mo2NbTi鐵素(su)體不銹(xiu)鋼(gang)的化學成分
二、對焊接(jie)接(jie)接(jie)頭進行分析
1. 焊(han)接接頭的力學性(xing)能
高(gao)(gao)純度鐵素體不銹(xiu)鋼（019Cr19Mo2NbTi）母材和(he)焊(han)(han)接接頭的(de)(de)力(li)學(xue)性能(neng)見表(biao)4-7，從表(biao)中(zhong)可知，采用專用的(de)(de)鐵素體不銹(xiu)鋼焊(han)(han)條進行焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)時，得到(dao)的(de)(de)接頭強(qiang)度和(he)塑性優良(liang)，各區硬度基本一致，尤其是焊(han)(han)縫金屬和(he)HAZ區的(de)(de)沖擊吸收能(neng)量也高(gao)(gao)，綜(zong)合力(li)學(xue)性能(neng)均達到(dao)母材的(de)(de)水平。
2. 焊接(jie)接(jie)頭的(de)顯微(wei)組織
a. 焊縫金(jin)屬
019Cr19Mo2NbTi高(gao)純度(du)鐵(tie)素(su)體(ti)不銹鋼(gang)焊縫金屬顯(xian)微組織(zhi)為奧(ao)氏(shi)體(ti)加鐵(tie)素(su)體(ti)，基體(ti)組織(zhi)為奧(ao)氏(shi)體(ti)，在快(kuai)速冷(leng)卻過(guo)程中，有少量的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)產(chan)生(sheng)，并位(wei)于(yu)奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)晶界上。這種少量鐵(tie)素(su)體(ti)與奧(ao)氏(shi)體(ti)共存的(de)(de)焊縫組織(zhi)具(ju)有較高(gao)的(de)(de)強度(du)和塑性(xing)等良好的(de)(de)綜合(he)力學性(xing)能，缺口(kou)敏(min)感性(xing)較低。
b. 焊接熱(re)影響區
焊(han)接(jie)熱(re)(re)響(xiang)區(qu)在焊(han)接(jie)加(jia)熱(re)(re)及冷卻過程中未發(fa)生(sheng)相變，但是隨著(zhu)焊(han)接(jie)熱(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)的(de)增大(da)，靠(kao)近(jin)熔(rong)合區(qu)的(de)晶粒長大(da)較明顯。該鋼(gang)應采用小的(de)焊(han)接(jie)熱(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)焊(han)接(jie)，當板厚3mm時，焊(han)接(jie)熱(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)為3.0～4.5kJ／cm，就能有效地防(fang)止或減弱因(yin)焊(han)接(jie)熱(re)(re)影響(xiang)區(qu)（HAZ）晶粒長大(da)而造(zao)成(cheng)的(de)脆化。
3. 焊后(hou)熱處(chu)理
浙江至德鋼業有限公司通過衍射圖分析發現，焊后經過750℃×32h熱處理的焊接接頭試樣中存在少量的FeO和Cr2N相，這表明此類鋼焊后經過再加熱，焊接熱影響區有析出物析出。FeO的形成是高溫下Fe與O相互作用的結果，主要產生于晶粒邊界處。這些FeO和Cr2N相析出物是引起焊接熱影響區性能下降和脆化的原因之一。
浙江至德鋼業有限公司對焊后狀態和經過750℃×32h熱處理的兩組焊接接頭試樣分析發現，這兩組試樣焊接熱影響區的斷口特征基本相似，呈準理解斷裂，除焊接熱影響區晶粒大小存在顯著的差別外，顯微組織均一致。離焊接熔合線稍遠處的熱影響區細晶區的斷口上存在有大量的韌窩，呈現出明顯的延性斷裂特征。鐵素體不銹鋼斷口具有典型的河流花樣特征，并存在解理舌。分布于焊接熱影響區斷口的點狀析出物Cr2N、TiC和TiN等對解理裂紋的產生和擴展有促進作用。根據位錯塞積理論（可解釋析出物的作用），從焊接熱影響區斷口形態（河流花樣走向和解理舌的形式）可以判定，放射狀花樣是解理裂紋的發源地，在放射狀花樣中心都有析出物存在。這些析出物在變形過程中強烈地阻礙位錯的運動，造成位錯塞積，產生應力集中，導致解理裂紋在析出物附近形核，然后沿解理面擴展直至斷裂。在鐵素體不銹鋼焊接熱影響區中，析出物能有效地阻礙位錯的運動，導致解理裂紋的形核。位于解理面上的Cr2N、TiC和TiN析出物周圍有微裂紋存在，不論這種微裂紋是在解理裂紋到達之前形成，還是在解理裂紋擴展過程中出現，都表明析出物的存在削弱了解理面上裂紋擴展阻力，有可能促進了裂紋的擴展。
為了防止焊后發(fa)生脆性斷裂(lie)事故，焊后必須進行熱處理(li)，即850℃退火處理(li)。
