近年來研發的一種新型高純度鐵素(su)體不銹鋼(gang)，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。
某鋼生產的022Cr18NbTi，厚為1.5mm冷軋退火鋼板，對(dui)其進行焊接(jie)工藝考核(he)。其化學成(cheng)分(fen)和力學性能見表(biao)(biao)4-9和表(biao)(biao)4-10。
1. 焊接參數的選(xuan)定(ding)
焊接(jie)方法(fa)采(cai)用(yong)鎢(wu)極氬弧焊，鎢(wu)極直徑為2.4mm，I形坡口水平對接(jie)焊，氬氣(qi)流量為8～10L/min，電源極性(xing)為直流正接(jie)。定(ding)位焊后進行連續焊接(jie)，選擇不同焊接(jie)參數（見表4-11）來(lai)確定(ding)良好的(de)焊接(jie)接(jie)頭力學性(xing)能和組織。
2. 對(dui)焊接接頭(tou)進行(xing)分析
a. 焊接接頭力學性能(neng)檢測(ce)：
按(an)有(you)(you)關標準執(zhi)行，焊(han)接(jie)接(jie)頭室溫拉伸試(shi)驗結果(guo)見(jian)表(biao)(biao)4-12，可(ke)以(yi)看出(chu)：3號試(shi)樣(yang)由于(yu)焊(han)接(jie)時添加了焊(han)絲，焊(han)縫(feng)(feng)有(you)(you)余高(gao)，因此抗靜載荷(he)能力強，斷裂位置在(zai)母(mu)材(cai)；1號和2號試(shi)樣(yang)均斷裂于(yu)焊(han)縫(feng)(feng)，其(qi)斷裂強度(du)(du)不小(xiao)于(yu)母(mu)材(cai)95％。從(cong)表(biao)(biao)4-12中(zhong)(zhong)還可(ke)以(yi)看出(chu)3個(ge)試(shi)樣(yang)熱影響(xiang)區(qu)粗晶(jing)區(qu)的硬(ying)度(du)(du)值與母(mu)材(cai)相(xiang)比變化不大。室溫彎(wan)(wan)(wan)(wan)曲(qu)試(shi)驗：焊(han)縫(feng)(feng)位于(yu)試(shi)樣(yang)中(zhong)(zhong)心，彎(wan)(wan)(wan)(wan)曲(qu)直徑為2倍試(shi)樣(yang)厚度(du)(du)，彎(wan)(wan)(wan)(wan)曲(qu)角度(du)(du)為180°。各個(ge)試(shi)樣(yang)的面(mian)彎(wan)(wan)(wan)(wan)和背彎(wan)(wan)(wan)(wan)試(shi)樣(yang)都合格，未出(chu)現(xian)裂紋(wen)，表(biao)(biao)明焊(han)接(jie)接(jie)頭具有(you)(you)良好的抗彎(wan)(wan)(wan)(wan)性能，其(qi)對晶(jing)粒度(du)(du)不敏感。
b. 焊接接頭(tou)室溫金相(xiang)組織：
通過對(dui)比(bi)可(ke)以發(fa)現，1號(hao)試樣(yang)焊(han)(han)(han)縫和熱(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)粗(cu)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)和細晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)都特別粗(cu)大(da)(da)，粗(cu)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)度(du)達0～1級。2號(hao)試樣(yang)熱(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)粗(cu)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)和細晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸與1號(hao)試樣(yang)相比(bi)顯著(zhu)減小，晶(jing)(jing)粒(li)(li)度(du)為4級。3號(hao)試樣(yang)由(you)于(yu)填充(chong)了(le)E308L奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)焊(han)(han)(han)絲，焊(han)(han)(han)縫區(qu)(qu)(qu)可(ke)以大(da)(da)致分為兩(liang)部分，一是(shi)(shi)位于(yu)表(biao)層的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)區(qu)(qu)(qu)，熔(rong)合比(bi)小，組織為奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)焊(han)(han)(han)態組織；二是(shi)(shi)位于(yu)焊(han)(han)(han)縫根部的(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)區(qu)(qu)(qu)，熔(rong)合比(bi)大(da)(da)，組織為粗(cu)大(da)(da)的(de)柱狀晶(jing)(jing)，晶(jing)(jing)粒(li)(li)生(sheng)長(chang)方向朝焊(han)(han)(han)縫表(biao)面而(er)不是(shi)(shi)熱(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)(qu)，焊(han)(han)(han)接熱(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)(qu)晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸較小，晶(jing)(jing)粒(li)(li)度(du)在3～4級之間，且寬度(du)較窄。另外，還(huan)觀察(cha)到(dao)3號(hao)試樣(yang)沒有明顯的(de)熱(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)(qu)粗(cu)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)過渡區(qu)(qu)(qu)，表(biao)明添加奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)焊(han)(han)(han)絲對(dui)改善接頭組織，提(ti)高力學性(xing)能(neng)是(shi)(shi)有益的(de)。
眾所周知，鐵素體不銹鋼晶粒受熱(re)易(yi)粗(cu)化(hua)，在焊(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)循(xun)環(huan)過程(cheng)中，熱(re)影響區晶粒不可避免地長大而使(shi)性能下降。對于(yu)022Cr18NbTi鐵素體不銹鋼焊(han)(han)接(jie)(jie)而言，焊(han)(han)接(jie)(jie)參數可調(diao)范圍(wei)比較窄(zhai)，不但要(yao)嚴(yan)格控(kong)制焊(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)輸入，而且(qie)要(yao)控(kong)制焊(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)流處于(yu)一個較低的(de)水平。
