一般情況下,沉淀硬化型不銹鋼的焊接性良好。
一、半奧氏體型沉淀硬化不銹鋼的焊接性
這類鋼通常在退火狀態(tài)下進(jìn)行焊接,由于以奧氏體組織為主,焊接性也與奧氏體不銹鋼相似,焊接性良好,焊接接頭不會形成冷、熱裂紋。即使這種鋼經(jīng)過相變后轉(zhuǎn)為馬氏體組織再進(jìn)行焊接,對熱裂紋也不敏感,這是因?yàn)樗纬傻牡吞捡R氏體的硬度不高,且塑性較好的原因。在近縫區(qū)的母材金屬也不會出現(xiàn)冷裂紋,因?yàn)闊嵊绊憛^(qū)在焊接過程中已經(jīng)奧氏體化,并且焊接接頭向室溫冷卻時殘留相當(dāng)多的奧氏體組織。這類鋼的缺口敏感性較強(qiáng),容易應(yīng)力集中引起斷裂,例如收弧不當(dāng)可能引起弧坑裂紋。
當(dāng)采用同質(zhì)等強(qiáng)度焊接材料施焊出現(xiàn)的問題:一是焊縫和近縫區(qū)由于鐵素體含量增加而導(dǎo)致脆性增加;二是焊接加熱時的高溫區(qū)由于碳化物溶人奧氏體中,增加了奧氏體的穩(wěn)定性,降低了近縫區(qū)組織的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度,使奧氏體在低溫下難以轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,出現(xiàn)接頭強(qiáng)度低于母材強(qiáng)度的現(xiàn)象。
這類鋼對缺口敏感性較強(qiáng),容易引起斷裂。在焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)盡量避免焊縫應(yīng)力集中;在施焊過程要避免焊縫咬邊,焊縫余高超標(biāo),以及焊縫不能圓滑過渡到母材金屬而引起應(yīng)力集中。
二、馬氏體沉淀硬化和時效硬化不銹鋼的焊接性
析出硬化型馬氏體不銹鋼焊接性良好,不論采用同質(zhì)焊絲還是奧氏體焊絲焊接均不需要焊前預(yù)熱或后熱,焊縫及熱影響區(qū)也都不會產(chǎn)生裂紋。這是由于所形成的低碳馬氏體淬硬性不大,不是拘束度特別大或母材中強(qiáng)化元素偏析嚴(yán)重的特殊情況,不會產(chǎn)生冷裂紋,也不至于使接頭塑性、韌性嚴(yán)重下降。
三、奧氏體沉淀硬化型不銹鋼的焊接性
A-286不銹鋼和大多數(shù)沉淀硬化鋼、奧氏體不銹鋼都具有良好的焊接性,大致相當(dāng)于半奧氏體沉淀硬化型不銹鋼,對裂紋敏感性小,不必采用預(yù)熱、后熱等特殊措施。A-286鋼中含有較高的鋁、鈦、在焊縫中具有一定的熱裂紋傾向,若采用TIG焊或控制焊接熱輸入,可減輕熱裂紋傾向。
17-10P不銹鋼的強(qiáng)化元素是碳、磷,所以17-10P鋼中含磷高達(dá)0.3%。當(dāng)17-10P鋼被加熱到1175℃以上時,不可避免在晶界上形成富磷化合物,由此造成縫區(qū)具有很大的熱裂敏感性與脆性(由磷化物形成的低熔液膜所致),所以熔化焊極為困難。但是適用于閃光焊,因?yàn)轫斿憰r把熱脆材料以毛刺形式擠出去,而形成致密的焊縫。