近年來研發的一種新型高純度鐵素體不銹鋼(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(mou)鋼生產(chan)的(de)022Cr18NbTi，厚為1.5mm冷(leng)軋(ya)退(tui)火鋼板(ban)，對其進行焊接工藝(yi)考核。其化學成(cheng)分(fen)和(he)力學性(xing)能見表(biao)4-9和(he)表(biao)4-10。
1. 焊接參數的選定
焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)法(fa)采(cai)用鎢極氬弧焊(han)(han)，鎢極直(zhi)徑為2.4mm，I形(xing)坡口水平對接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)，氬氣流量(liang)為8～10L/min，電(dian)源極性為直(zhi)流正接(jie)(jie)(jie)。定(ding)位焊(han)(han)后(hou)進行連續焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，選(xuan)擇不(bu)同焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數（見(jian)表4-11）來確定(ding)良好的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭力學性能(neng)和組(zu)織。
2. 對焊接接頭進行(xing)分析
a. 焊(han)接接頭力學性能檢測：
按(an)有(you)關標準執(zhi)行，焊(han)(han)(han)(han)接接頭室(shi)溫拉(la)伸試(shi)(shi)驗結果見(jian)表(biao)4-12，可以看(kan)出：3號(hao)試(shi)(shi)樣(yang)由(you)于(yu)(yu)焊(han)(han)(han)(han)接時添(tian)加(jia)了焊(han)(han)(han)(han)絲(si)，焊(han)(han)(han)(han)縫有(you)余高，因此抗(kang)(kang)靜載荷能(neng)力(li)強，斷(duan)裂位置在母材(cai)(cai)；1號(hao)和2號(hao)試(shi)(shi)樣(yang)均(jun)斷(duan)裂于(yu)(yu)焊(han)(han)(han)(han)縫，其(qi)斷(duan)裂強度(du)不(bu)小于(yu)(yu)母材(cai)(cai)95％。從(cong)表(biao)4-12中還(huan)可以看(kan)出3個試(shi)(shi)樣(yang)熱影響區粗晶(jing)區的硬(ying)度(du)值與(yu)母材(cai)(cai)相比變化不(bu)大。室(shi)溫彎(wan)曲試(shi)(shi)驗：焊(han)(han)(han)(han)縫位于(yu)(yu)試(shi)(shi)樣(yang)中心，彎(wan)曲直徑(jing)為2倍試(shi)(shi)樣(yang)厚(hou)度(du)，彎(wan)曲角度(du)為180°。各(ge)個試(shi)(shi)樣(yang)的面(mian)彎(wan)和背彎(wan)試(shi)(shi)樣(yang)都(dou)合(he)格(ge)，未出現裂紋，表(biao)明焊(han)(han)(han)(han)接接頭具(ju)有(you)良好(hao)的抗(kang)(kang)彎(wan)性(xing)能(neng)，其(qi)對(dui)晶(jing)粒度(du)不(bu)敏感(gan)。
b. 焊接接頭室溫(wen)金(jin)相組織：
通過(guo)(guo)對(dui)(dui)比(bi)可(ke)(ke)以發現，1號試樣焊(han)(han)縫(feng)和熱(re)影響區(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)粗晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)(qu)和細晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)都特別(bie)粗大(da)，粗晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)度(du)(du)達0～1級(ji)(ji)。2號試樣熱(re)影響區(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)粗晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)(qu)和細晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)尺寸與1號試樣相(xiang)比(bi)顯著減(jian)小，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)度(du)(du)為4級(ji)(ji)。3號試樣由于填充(chong)了(le)E308L奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)焊(han)(han)絲，焊(han)(han)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)(qu)可(ke)(ke)以大(da)致分(fen)為兩部分(fen)，一是(shi)位于表(biao)(biao)(biao)層的(de)(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)區(qu)(qu)(qu)(qu)，熔合比(bi)小，組(zu)織(zhi)為奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)焊(han)(han)態(tai)組(zu)織(zhi)；二(er)是(shi)位于焊(han)(han)縫(feng)根部的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)區(qu)(qu)(qu)(qu)，熔合比(bi)大(da)，組(zu)織(zhi)為粗大(da)的(de)(de)柱狀晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)生長方(fang)向朝焊(han)(han)縫(feng)表(biao)(biao)(biao)面(mian)而不是(shi)熱(re)影響區(qu)(qu)(qu)(qu)，焊(han)(han)接熱(re)影響區(qu)(qu)(qu)(qu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)尺寸較小，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)度(du)(du)在3～4級(ji)(ji)之間，且寬(kuan)度(du)(du)較窄。另外，還觀察到(dao)3號試樣沒有明顯的(de)(de)熱(re)影響區(qu)(qu)(qu)(qu)粗晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)過(guo)(guo)渡區(qu)(qu)(qu)(qu)，表(biao)(biao)(biao)明添加奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)焊(han)(han)絲對(dui)(dui)改善接頭(tou)組(zu)織(zhi)，提高力學性能(neng)是(shi)有益的(de)(de)。
眾(zhong)所周知，鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼晶(jing)(jing)粒受熱(re)易粗(cu)化(hua)，在焊(han)接熱(re)循環(huan)過程中，熱(re)影響(xiang)區(qu)晶(jing)(jing)粒不(bu)可(ke)避免地長(chang)大(da)而(er)(er)使性能下降。對(dui)于022Cr18NbTi鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)接而(er)(er)言，焊(han)接參數可(ke)調范圍比較(jiao)窄(zhai)，不(bu)但要嚴格控制(zhi)焊(han)接熱(re)輸入，而(er)(er)且要控制(zhi)焊(han)接電流(liu)處于一個較(jiao)低的水(shui)平。
