浙江至德鋼業有限公司通過真空冶煉生產的高純度鐵素體不銹鋼管，其特點是鋼中的碳、氮、氧等間隙原子含量大幅度降低。與奧(ao)氏體不(bu)銹鋼管相比，具有優良的抗氯化物應力腐蝕開裂能力，并且還具有耐點蝕、耐酸堿和耐縫隙腐蝕的能力，且價格降低了40％～50％，其應用有了較大的發展。主要牌號有019Cr19Mo2NbTi，下面對其焊接工藝進行介紹。
一、高純度鐵素體不(bu)銹鋼019Cr19Mo2NbTi焊接工藝
019Cr19Mo2NbTi高純度鐵素體(ti)不銹鋼的熱處理狀態是850℃×10min，空冷，其化學成分見表4-6。對其焊接工藝進行考核：試件厚3mm，焊條為00Cr18Ni2Mo2Nb鐵素體鋼專用焊條，屬于鈦鈣型藥皮的超低碳不(bu)銹鋼焊條，其熔敷金屬的化學成分（質量分數）為：C≤0.04％，Cr17％ ～20％，Nil1％～14％；Mo2％～2.5％。采用焊條電弧焊，接頭形式為不開坡口的平板對接。焊接參數：焊接電流為90～105A，電弧電壓為24～26V，焊接速度為0.6～0.8cm／s。
表4-6 019Cr19Mo2NbTi鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)的化學成分
二、對(dui)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭進行分析
1. 焊接接頭的力學(xue)性能
高純度鐵素(su)體不銹鋼（019Cr19Mo2NbTi）母材和(he)焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)力學性(xing)能(neng)見表(biao)4-7，從表(biao)中可知，采(cai)用專用的(de)鐵素(su)體不銹鋼焊(han)條(tiao)進(jin)行焊(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)時，得到的(de)接(jie)頭強(qiang)度和(he)塑性(xing)優(you)良，各區硬度基本一致(zhi)，尤其是(shi)焊(han)縫金(jin)屬和(he)HAZ區的(de)沖(chong)擊吸收(shou)能(neng)量也高，綜(zong)合(he)力學性(xing)能(neng)均達到母材的(de)水(shui)平。
2. 焊接接頭的(de)顯微組織
a. 焊縫金屬
019Cr19Mo2NbTi高純度(du)鐵素(su)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼焊縫(feng)金屬顯微組(zu)織為(wei)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)加鐵素(su)體(ti)(ti)，基體(ti)(ti)組(zu)織為(wei)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)，在快速冷卻過程(cheng)中，有(you)少量的鐵素(su)體(ti)(ti)產生，并位于(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的晶界上。這種少量鐵素(su)體(ti)(ti)與奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)共存的焊縫(feng)組(zu)織具有(you)較高的強度(du)和塑性(xing)等良好的綜合(he)力學性(xing)能，缺口(kou)敏感性(xing)較低。
b. 焊接熱影(ying)響區
焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)響區在焊(han)接(jie)(jie)加(jia)熱(re)(re)及冷卻過程中未發生相變，但是隨著焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸(shu)入的(de)(de)(de)增大，靠近熔合區的(de)(de)(de)晶(jing)粒長大較(jiao)明(ming)顯。該鋼應采用(yong)小的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸(shu)入焊(han)接(jie)(jie)，當板厚3mm時(shi)，焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸(shu)入為3.0～4.5kJ／cm，就能有效(xiao)地(di)防止(zhi)或減弱因(yin)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)影響區（HAZ）晶(jing)粒長大而造成的(de)(de)(de)脆化。
3. 焊(han)后(hou)熱處理
浙江至德鋼業有限公司通過衍射圖分析發現，焊后經過750℃×32h熱處理的焊接接頭試樣中存在少量的FeO和Cr2N相，這表明此類鋼焊后經過再加熱，焊接熱影響區有析出物析出。FeO的形成是高溫下Fe與O相互作用的結果，主要產生于晶粒邊界處。這些FeO和Cr2N相析出物是引起焊接熱影響區性能下降和脆化的原因之一。
浙江至德鋼業有限公司對焊后狀態和經過750℃×32h熱處理的兩組焊接接頭試樣分析發現，這兩組試樣焊接熱影響區的斷口特征基本相似，呈準理解斷裂，除焊接熱影響區晶粒大小存在顯著的差別外，顯微組織均一致。離焊接熔合線稍遠處的熱影響區細晶區的斷口上存在有大量的韌窩，呈現出明顯的延性斷裂特征。鐵素體不銹鋼斷口具有典型的河流花樣特征，并存在解理舌。分布于焊接熱影響區斷口的點狀析出物Cr2N、TiC和TiN等對解理裂紋的產生和擴展有促進作用。根據位錯塞積理論（可解釋析出物的作用），從焊接熱影響區斷口形態（河流花樣走向和解理舌的形式）可以判定，放射狀花樣是解理裂紋的發源地，在放射狀花樣中心都有析出物存在。這些析出物在變形過程中強烈地阻礙位錯的運動，造成位錯塞積，產生應力集中，導致解理裂紋在析出物附近形核，然后沿解理面擴展直至斷裂。在鐵素體不銹鋼焊接熱影響區中，析出物能有效地阻礙位錯的運動，導致解理裂紋的形核。位于解理面上的Cr2N、TiC和TiN析出物周圍有微裂紋存在，不論這種微裂紋是在解理裂紋到達之前形成，還是在解理裂紋擴展過程中出現，都表明析出物的存在削弱了解理面上裂紋擴展阻力，有可能促進了裂紋的擴展。
為了防止焊后發生脆性斷裂事故，焊后必須進行(xing)熱處(chu)理，即850℃退火(huo)處(chu)理。
