近年來研發的一種新型高純度鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼，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(sheng)產的022Cr18NbTi，厚為1.5mm冷軋退火(huo)鋼板(ban)，對其(qi)進行(xing)焊(han)接工藝(yi)考(kao)核。其(qi)化學(xue)(xue)成分和(he)(he)力(li)學(xue)(xue)性能見表(biao)(biao)4-9和(he)(he)表(biao)(biao)4-10。
1. 焊接(jie)參數的(de)選定
焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法采用(yong)鎢極(ji)(ji)氬弧焊(han)(han)(han)，鎢極(ji)(ji)直徑為(wei)2.4mm，I形坡口水平對接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)，氬氣(qi)流量為(wei)8～10L/min，電源極(ji)(ji)性為(wei)直流正接(jie)(jie)。定(ding)位焊(han)(han)(han)后(hou)進行連續焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)，選擇(ze)不(bu)同焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)參數（見(jian)表4-11）來(lai)確定(ding)良好(hao)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭力學性能和組織。
2. 對焊接接頭進(jin)行分析
a. 焊接(jie)接(jie)頭力(li)學性能檢測：
按有(you)關(guan)標準(zhun)執行，焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)室(shi)溫(wen)拉伸試(shi)驗結(jie)果見表(biao)4-12，可(ke)以看(kan)出：3號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)由于(yu)(yu)焊接(jie)(jie)(jie)時添加(jia)了焊絲，焊縫(feng)有(you)余高，因此抗靜載荷能力強，斷裂位(wei)置在母(mu)材(cai)；1號(hao)(hao)和2號(hao)(hao)試(shi)樣(yang)(yang)均斷裂于(yu)(yu)焊縫(feng)，其(qi)斷裂強度(du)(du)不(bu)小于(yu)(yu)母(mu)材(cai)95％。從(cong)表(biao)4-12中還可(ke)以看(kan)出3個試(shi)樣(yang)(yang)熱影響區粗晶區的(de)硬度(du)(du)值與(yu)母(mu)材(cai)相比變化不(bu)大。室(shi)溫(wen)彎曲(qu)試(shi)驗：焊縫(feng)位(wei)于(yu)(yu)試(shi)樣(yang)(yang)中心，彎曲(qu)直徑為2倍試(shi)樣(yang)(yang)厚度(du)(du)，彎曲(qu)角度(du)(du)為180°。各個試(shi)樣(yang)(yang)的(de)面彎和背彎試(shi)樣(yang)(yang)都合格，未出現裂紋，表(biao)明焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)具(ju)有(you)良(liang)好的(de)抗彎性能，其(qi)對晶粒度(du)(du)不(bu)敏感。
b. 焊接接頭室溫金(jin)相組織(zhi)：
通過對比可以(yi)發(fa)現，1號試(shi)樣焊(han)縫和(he)熱(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)粗(cu)(cu)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)和(he)細晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒都特(te)別粗(cu)(cu)大，粗(cu)(cu)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒度達0～1級。2號試(shi)樣熱(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)粗(cu)(cu)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)和(he)細晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒尺寸(cun)與1號試(shi)樣相比顯著減小(xiao)，晶(jing)(jing)粒度為(wei)(wei)4級。3號試(shi)樣由(you)于填(tian)充了(le)E308L奧(ao)氏(shi)體(ti)焊(han)絲(si)，焊(han)縫區(qu)(qu)(qu)可以(yi)大致(zhi)分為(wei)(wei)兩部(bu)分，一是(shi)位于表層的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)區(qu)(qu)(qu)，熔合比小(xiao)，組(zu)(zu)織(zhi)為(wei)(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)焊(han)態組(zu)(zu)織(zhi)；二(er)是(shi)位于焊(han)縫根部(bu)的(de)(de)(de)鐵素體(ti)區(qu)(qu)(qu)，熔合比大，組(zu)(zu)織(zhi)為(wei)(wei)粗(cu)(cu)大的(de)(de)(de)柱狀晶(jing)(jing)，晶(jing)(jing)粒生(sheng)長(chang)方向朝焊(han)縫表面而(er)不是(shi)熱(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)，焊(han)接熱(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)晶(jing)(jing)粒尺寸(cun)較小(xiao)，晶(jing)(jing)粒度在3～4級之間(jian)，且寬度較窄。另外，還觀察到(dao)3號試(shi)樣沒(mei)有(you)(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)熱(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)粗(cu)(cu)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)過渡區(qu)(qu)(qu)，表明(ming)添加奧(ao)氏(shi)體(ti)焊(han)絲(si)對改善接頭組(zu)(zu)織(zhi)，提高力學性能是(shi)有(you)(you)益的(de)(de)(de)。
眾所周知，鐵(tie)(tie)素(su)體不(bu)銹鋼晶(jing)粒受熱(re)(re)易粗化，在焊接(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)循環過(guo)程(cheng)中，熱(re)(re)影響區晶(jing)粒不(bu)可(ke)避(bi)免地長大而使性(xing)能下降。對于022Cr18NbTi鐵(tie)(tie)素(su)體不(bu)銹鋼焊接(jie)(jie)(jie)(jie)而言(yan)，焊接(jie)(jie)(jie)(jie)參數(shu)可(ke)調范圍比較(jiao)窄，不(bu)但(dan)要嚴格控(kong)制焊接(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)輸入，而且(qie)要控(kong)制焊接(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)流處(chu)于一個較(jiao)低的水平。
