不銹鋼在焊接加工時，其焊接性能對加工效果的影響非常大，鐵素體、馬氏體和奧氏體不銹鋼作為主流的三種不銹鋼類型，它們的焊接性能問題具有很大代表性，下面就來詳細(xì)說下這三種不銹鋼的焊接性能問題。
鐵素體不銹鋼在焊接加工時存在的問題主要是熱脆。而形成熱脆的原因主要有兩個方面，一方面是鐵素體不銹鋼從熔融到室溫不生成相變，不能通過相變來使得晶粒細(xì)化，所以在焊接時非常容易導(dǎo)致焊口與熱影響區(qū)晶粒產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的粗化；另個方面是高鉻鐵素體組織在700℃至室溫區(qū)間會形成σ相與475℃的脆性反應(yīng)。解決問題是采用添加鈦和鈮的方法，抑制組織中的晶粒長大。使用焊后退火再快冷的工藝，來解決掉熱脆問題。
奧氏體不銹鋼的焊接性能比鐵素體不銹鋼更好，焊縫與焊接熱影響區(qū)不會形成硬脆組織，但會形成熱裂紋。常見的裂紋形式有焊縫橫向、縱向裂紋與熱影響區(qū)裂紋三種。奧氏體不銹鋼的膨脹系數(shù)較大、導(dǎo)熱率較小，在焊接之后的降溫過程中焊接區(qū)肯定會形成比較大的拉應(yīng)力，這是產(chǎn)生各種熱裂紋的內(nèi)在因素。
焊縫裂紋的成因是焊縫與熔接區(qū)的磷、硫夾雜與低融點相的偏聚。而碳化鉻的大量析出，晶粒過分長大是熱影響區(qū)抗晶間腐蝕性能快速降低與形成熱裂紋的原因。因此焊接用不銹鋼絲應(yīng)嚴(yán)格控制磷、硫、硼等有害元素含量，同時還要適當(dāng)調(diào)整組織成分，用18-8不銹鋼舉例，該不銹鋼中鉻鎳比低于1.61時，就容易形成熱裂紋，當(dāng)鉻鎳比達(dá)到2.3-3.2時，就能夠避免熱裂紋的生成。控制鉻鎳比本質(zhì)上是確保焊縫中存在一定量的鐵素體，由于鐵素體組織可以溶解更多的磷、硫等微量元素，降低其在晶界的偏聚，同時鐵素體組織把晶界上的低融點相分隔開來，防止有害夾雜與低熔點呈現(xiàn)為連續(xù)網(wǎng)狀分布，防止熱裂紋的擴(kuò)展。少量鐵素體組織還會具備抑制奧氏體晶粒長大的作用，奧氏體不銹鋼焊絲中通常會有3-8%的δ鐵素體。為解決晶間腐蝕問題，焊絲通常會選擇低碳或超低碳不銹鋼。
馬氏體不銹鋼在焊接時容易形成硬脆的馬氏體組織、焊縫的殘余應(yīng)力很高、冷卻低于200℃時非常容易形成裂紋。為防止冷裂紋的產(chǎn)生，在焊接前就要把焊絲充分烘干，并對焊接母材做好預(yù)熱。為防止焊縫硬度大于母材，去除殘余應(yīng)力，在焊后要迅速做好退火處理。
