近年來研發的一種新型高純度鐵素體不銹鋼，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。
某鋼生產的022Cr18NbTi，厚為1.5mm冷(leng)軋退火鋼板，對其進(jin)行(xing)焊(han)接工藝考核。其化學成分(fen)和力學性能見表4-9和表4-10。
1. 焊接(jie)參(can)數(shu)的(de)選定
焊(han)(han)接(jie)方法采(cai)用鎢極氬弧焊(han)(han)，鎢極直徑為(wei)(wei)2.4mm，I形(xing)坡口水平對接(jie)焊(han)(han)，氬氣流(liu)(liu)量為(wei)(wei)8～10L/min，電(dian)源極性(xing)為(wei)(wei)直流(liu)(liu)正接(jie)。定(ding)位焊(han)(han)后進行連續焊(han)(han)接(jie)，選擇(ze)不(bu)同焊(han)(han)接(jie)參數（見表4-11）來確定(ding)良好的焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭力學性(xing)能(neng)和組(zu)織。
2. 對焊接(jie)接(jie)頭(tou)進行分析(xi)
a. 焊接(jie)接(jie)頭力學性能檢(jian)測：
按有關(guan)標準執行，焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)室(shi)溫(wen)(wen)拉(la)伸試(shi)(shi)驗(yan)結果見表(biao)4-12，可以(yi)看出：3號(hao)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)由于(yu)焊(han)接(jie)時添加了焊(han)絲，焊(han)縫(feng)(feng)有余高，因此抗靜(jing)載荷能力強，斷(duan)裂(lie)(lie)位置在母材；1號(hao)和2號(hao)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)均斷(duan)裂(lie)(lie)于(yu)焊(han)縫(feng)(feng)，其斷(duan)裂(lie)(lie)強度不(bu)小于(yu)母材95％。從(cong)表(biao)4-12中(zhong)還(huan)可以(yi)看出3個(ge)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)熱影響(xiang)區(qu)粗晶區(qu)的硬度值與母材相比變化不(bu)大。室(shi)溫(wen)(wen)彎曲試(shi)(shi)驗(yan)：焊(han)縫(feng)(feng)位于(yu)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)中(zhong)心(xin)，彎曲直徑為(wei)2倍試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)厚(hou)度，彎曲角度為(wei)180°。各個(ge)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)的面彎和背彎試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)都合格，未出現裂(lie)(lie)紋，表(biao)明焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)具有良好的抗彎性(xing)能，其對晶粒度不(bu)敏感(gan)。
b. 焊接接頭室溫金相(xiang)組織：
通過對(dui)比(bi)可(ke)以發現，1號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)焊(han)(han)縫(feng)和熱影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)粗晶(jing)區(qu)(qu)和細晶(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)晶(jing)粒(li)(li)都特別粗大，粗晶(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)晶(jing)粒(li)(li)度達0～1級。2號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)熱影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)粗晶(jing)區(qu)(qu)和細晶(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)晶(jing)粒(li)(li)尺寸與1號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)相比(bi)顯(xian)著減小，晶(jing)粒(li)(li)度為(wei)4級。3號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)由于填(tian)充了(le)E308L奧氏體(ti)焊(han)(han)絲，焊(han)(han)縫(feng)區(qu)(qu)可(ke)以大致分(fen)為(wei)兩部(bu)分(fen)，一是位(wei)于表層(ceng)的(de)(de)奧氏體(ti)區(qu)(qu)，熔合比(bi)小，組(zu)(zu)織(zhi)為(wei)奧氏體(ti)焊(han)(han)態組(zu)(zu)織(zhi)；二是位(wei)于焊(han)(han)縫(feng)根部(bu)的(de)(de)鐵素體(ti)區(qu)(qu)，熔合比(bi)大，組(zu)(zu)織(zhi)為(wei)粗大的(de)(de)柱狀(zhuang)晶(jing)，晶(jing)粒(li)(li)生(sheng)長方(fang)向朝(chao)焊(han)(han)縫(feng)表面而(er)不是熱影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)，焊(han)(han)接(jie)(jie)熱影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)晶(jing)粒(li)(li)尺寸較小，晶(jing)粒(li)(li)度在3～4級之間，且(qie)寬度較窄。另外，還觀察到3號(hao)(hao)試(shi)(shi)樣(yang)沒有(you)明顯(xian)的(de)(de)熱影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)粗晶(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)過渡區(qu)(qu)，表明添(tian)加奧氏體(ti)焊(han)(han)絲對(dui)改(gai)善接(jie)(jie)頭(tou)組(zu)(zu)織(zhi)，提高力學性能是有(you)益的(de)(de)。
眾所周知，鐵素(su)體不(bu)銹鋼晶粒受熱易粗化，在焊(han)接熱循環(huan)過(guo)程中，熱影(ying)響區晶粒不(bu)可避(bi)免地長大而使性能下降。對于(yu)022Cr18NbTi鐵素(su)體不(bu)銹鋼焊(han)接而言(yan)，焊(han)接參數(shu)可調范圍(wei)比(bi)較窄(zhai)，不(bu)但要嚴格控制焊(han)接熱輸入，而且要控制焊(han)接電(dian)流處于(yu)一個較低的(de)水(shui)平。
