【正文】 、決定作業(yè)方法的話，與普碳鋼的釬焊材相比，大概也沒什么難的。 20 （ b）由于釬焊時(shí)的加熱會(huì)伴有變態(tài)或者敏化等材質(zhì)變化現(xiàn)象。 不銹鋼的釬焊因?yàn)槟覆淖陨碛兄韵碌奶卣鳎员绕鹌仗间摰纫獜?fù)雜。因此，為提高改善釬材的擴(kuò)散，清潔母材表面，使用提高融洽性為目的的助溶劑和調(diào)節(jié) 釬焊部間隙是相當(dāng)重要的。使用于這種焊接的添加金屬叫做釬材，一般把熔融溫度在 450℃以上的叫做硬釬， 450℃以下的叫做軟釬進(jìn)行區(qū)分。另外， 為防止同高 Cr 鋼的焊接從焊接開裂以及脆化，經(jīng)常使用奧氏體系焊棒，在反復(fù)加熱頻繁的場合盡可能要用同金屬焊棒。這種情況，開裂通常容易在較弱的鐵素體側(cè)沿著焊接縫產(chǎn)生。針對于低 Cr側(cè)向高 Cr 側(cè)的 C 移動(dòng)希望盡可能地使用同合金系的焊棒。在高溫下被使用的鍋爐管的異材接手（例〈 347 型〉 +〈 2C r Mo 鋼〉）是前者現(xiàn)象的典例。即，引起從鐵素體到奧氏體，低 Cr側(cè)到高Cr的 C 移動(dòng)。 圖 1 0 S h a f fle r 組織圖 19 （ b）異材焊接部位的性能 異材焊接部在常溫下使用基本上不成問題，但在高溫下使用時(shí)，容易引起下述的 問題。從而，在這樣的異材焊接時(shí)，如果能選擇適當(dāng)?shù)暮赴粢约昂附訔l件，使溶敷金屬變?yōu)樯晕⒑需F素體的奧氏體組織，那么無論哪種焊接開裂都難發(fā)生。 （ 5）異材焊接 不銹鋼與普碳鋼、低合金鋼焊接的情況很多，但是根據(jù)使用的焊棒，有時(shí)會(huì)引起焊接開裂，另外在使用過程中尤其是在高溫下使用，也有焊縫斷裂的現(xiàn)象。 不銹鋼去除應(yīng)力退火溫度如果不達(dá)到比低合金鋼等高的高溫，就沒有去除效果，因此通常要求在 870℃附近（參照圖 9），對焊接構(gòu)造的物體進(jìn)行退火時(shí)，必須采用急熱急冷方式來防止敏化 ，但由于熱處理變形會(huì)變大所以就不得不采用緩加熱、緩冷卻。但是，也有其它現(xiàn)象，例如極薄板（比如 厚）在無拘束、受熱極小的條件下（等離子焊接），進(jìn)行焊接也會(huì)簡單地發(fā)生應(yīng)力腐蝕。開裂的伸 展方向與主應(yīng)力成起直角，因 此在焊縫直角方向容易發(fā)展開 裂，但碰到有焊縫余高時(shí)，由 于應(yīng)力集中于焊縫邊界，因此 也會(huì)沿著焊縫的邊界線產(chǎn)生縱 向開裂。焊接部位在焊接后存在著如圖 8 所示的殘余應(yīng)力。因此，對于這種情況，必須在 750℃以上進(jìn)行退火。例如穩(wěn)定性不銹鋼靠近焊縫的熱影響區(qū)域，其被固定的 TiC、 NbC 在高溫下分解，固溶碳就相應(yīng)增多。 另一方面，有害 C 量極低的 S US304L、 316L、 316J2 等通過添加Ti、 Nb 將 C 固定下來的穩(wěn)定性不銹鋼 S US 32 347 等，在焊接的狀態(tài)下不顯示晶間腐蝕敏感性。還有，即使含 C 量較少的 S US30316 等也最好不要使用發(fā)熱量大的潛弧焊等。這一系列的狀況如圖 7 所示，即：熱影響區(qū)域的敏化程 度隨含 C 量的增加，晶間腐蝕敏感性明顯地增加；隨著焊接時(shí)冷卻速度的放慢，敏感性成比例地增加。 圖 5 氬弧焊焊縫的低溫沖擊性 16 （ 3）晶間腐蝕 在焊接的熱履歷里，由于加熱冷卻時(shí)會(huì)通過 500℃ 800℃碳化鉻的析出范圍，從而像含 C 量較多的 S US 30 30 30 31 30310S 等鋼種在其熱影響區(qū)域會(huì)析出 Cr 的碳化物，使晶間腐蝕變得敏感，也就是說容易引起所謂的 weld decay。在進(jìn)行去除焊接后應(yīng)力的低溫退火時(shí)，熔敷金屬與焊接狀態(tài)相比進(jìn)一步脆化，這一點(diǎn)需要引起注意。接下來也如同所了解的，脆化程度在不同鋼種以及熱處理狀態(tài)下是不一樣的，鐵素體越多越易脆化。 另一方面，熔敷金屬由于凝固組織含有少量的鐵素體，因此在低溫下也會(huì)有一點(diǎn)脆化。經(jīng)過熔化熱處理后的母材（成品）即使在極低溫下也完全不會(huì)脆化。但是在接手拉伸試驗(yàn)下，表現(xiàn)出延伸低的結(jié)果，這正如表 2 所示，是因?yàn)槿鄯蠼饘倥c母材相比延伸相當(dāng)?shù)偷脑颉? （ d）板厚比較厚的情況下，拘束越少越令人滿意，但薄板時(shí)由于受焊接過程中的變形，倒還不如拘束些更難開裂。在高 Si 的情況下，增加 C 就難引起焊接開裂，因此像耐熱鋼等含 C 量高的鋼種（例如 SUS 310S）比較適當(dāng)。 作為防止這種高溫開裂的方法有以下幾種： （ a） 熔敷金屬轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體單相組織時(shí)，容易開裂，因此使用至少含有數(shù)百分比鐵素體的焊棒、焊絲有很好的效果。在奧氏體鋼中容易引起這樣高溫開裂的原因是由于其凝固溫度范圍很寬。 這些高溫開裂被分為各種各樣的種類，在此對凝固開裂進(jìn)行敘述。高溫開裂在焊縫處最容易產(chǎn)生，有焊口開裂、穿過焊縫中央的縱向開裂、橫向開裂等， S US 310S 鋼種最容易發(fā)生。關(guān)于這些方面在以下進(jìn)行個(gè)別說明。 24 奧氏體系不銹鋼的焊接 300 系鋼屬于此系鋼種。 為防止這樣的敏化狀態(tài)，比如 S US 430 的情況下，焊接后短時(shí)間加熱至 700 ~800℃就可以防止。此溫度是隨鋼種、冷卻速度、 （從各加熱溫度被冷卻 加熱時(shí)間等 改變。 本系鋼種晶間腐蝕的原因最近被 認(rèn)為與奧氏系鋼的情況相同，即由于 C rC 的晶界析出的原因。比如說即使使用冷卻很快的 點(diǎn)焊、電阻焊等 也容易發(fā)生敏化。無論如何要用本系鋼種時(shí)，焊絲使用奧氏體系焊絲（例如： 309 型號(hào)、 308 型號(hào)焊絲），盡可能地進(jìn)行低溫焊接，或者焊接后進(jìn)行約 600 ~800℃的后熱處理，改善其韌性。 這種趨向是含 Cr 量越多，脆化越 顯著。焊接熱影響區(qū) 主要以鐵素體為主，馬氏體析出 量很少（但是 S UH446 是奧氏體） ※，因此不太會(huì)硬化，從而焊接 開裂比較難產(chǎn)生。由于本系鋼種的焊接部位在焊接的狀態(tài)下，會(huì)出現(xiàn)像上述一樣容易開裂的條件，因此在使用時(shí)，有必要調(diào)查作業(yè)環(huán)境的腐蝕性是處于哪種程度，尤其是在含有硫化氫的弱酸性 環(huán)境下容易引起開裂，在這種情況下，研究探討是進(jìn)行去應(yīng)力退火（例如 600℃ — 750℃）還是改用其它鋼材（例如：奧氏體不銹鋼）是很有必要的。 （ c）熱影響區(qū)相應(yīng)的不容易開裂，但 有時(shí)也會(huì)引起焊縫根部開裂和絲束 開 圖 1 C 含量對 13Cr 系不銹鋼 裂，關(guān)于焊縫根部開裂較多的起因是 焊接部最高硬度的影響 由于在未焊接部引起的應(yīng)力集中，因此要注意熔入不足或有無缺陷的情況，這是非常重要的。 作為防止這樣的焊接低溫開裂的 對策，希望采取以下方法： （ a）為了從焊接部位分離出擴(kuò)散性氫， 進(jìn)行充分預(yù)熱（例如 300℃以上）。硬化程度與鋼的含 C 量成比例（參照圖 1） ，含 C 量高的鋼易引起焊接開裂，并且鋼中的氫含量越高對開裂就越敏感。 22 馬氏體系不銹鋼的焊接 本系鋼種包括 SUS 40 4 420J 43 440 等。 5）焊接部分晶粒粗大，容易變脆。 3）使用混入 H2 的保護(hù)氣在焊縫處容易引起氣孔和低溫開裂。 （注） 1）含 C 量高的材料易引起焊接低溫開裂，需要預(yù)熱。 B：在有些場合，焊接性或焊縫質(zhì)量較差，但也被廣泛應(yīng)用。從這個(gè)角度可以粗略地將實(shí)用化程度表示出來，如表 1。 10 11 焊接性 21 不銹鋼的焊接方法 不銹鋼與普通鋼一樣可以用各種各樣的焊接方法來焊接，但焊接方法根據(jù)鋼種會(huì)引起焊接開裂、焊接不良等。在全國（日本）不銹鋼裸露于船上，促使發(fā)銹的試驗(yàn)報(bào)告如表 圖 1 13 所示。在園林地區(qū)基本上能長期保持美麗的外觀，但在嚴(yán)酷 9 的工業(yè)地帶、臨海地區(qū)發(fā)銹程度會(huì)加快。 圖 10 在空氣和鹽霧中各種金 圖 11 對 N i— S i 鋼疲勞強(qiáng)度 屬材料的疲勞強(qiáng)度 周期的影響，常溫 12 大氣腐蝕 在大氣環(huán)境中，主要的腐蝕因素有從工業(yè)地帶排出的 SO 2 氣體、海鹽粒子、污塵等，這些因素再加上溫度、濕度、結(jié)露等的干濕交換作用就會(huì)對腐蝕作用起到影響。 在高溫腐蝕性環(huán)境下使用的泵或者在受反復(fù)沖擊的部分，容易發(fā)生腐蝕疲勞，防止其發(fā)生有許多的困難。 （ 7）腐蝕疲勞 金屬材料處于動(dòng)態(tài)負(fù)荷應(yīng)力和腐蝕環(huán)境的組合條件下會(huì)引起腐蝕疲勞。 不同種金屬的接觸腐蝕，跟變?yōu)殛帢O的金屬面積相比，變?yōu)殛枠O的金屬面積越小腐蝕越激烈。通過不同種金屬的接觸，會(huì)變成陽極還是陰極，只用元素的電動(dòng)勢是無法決定的，而實(shí)際的腐蝕電位才是重要的因素。 （ c）采用通電防蝕 用陰極防蝕法，保持比間隙腐蝕電位低的電位。例如盡可能地避開使用對接接手，選擇插入式接手，并將高出的部分磨光滑；另外襯墊部位和襯墊避免使用吸濕性材質(zhì)，應(yīng)使用硅橡膠或聚四氟乙烯等，同時(shí)應(yīng)盡可能地避免與腐蝕液直接接觸。另外，如果含有氯離子，通過這一氧濃度電池，間 7 隙內(nèi)氯離子的增加和腐蝕生成物加水分解后氫離子的增加，會(huì)加快間隙腐蝕的速度。 （ c）奧氏體不銹鋼用從固溶化熱處理溫度采