材料焊接性复习总结h.docx
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材料焊接性复习总结h
第2章焊接性及其试验评定
2.1焊接性及其影响因素
2.1.1焊接性概念
概念：
指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够焊接形成完整接头并满足预期使用要求的能力。
工艺焊接性：
结合性能，就是一定的材料在给定的焊接工艺条件下对形成焊接缺陷的敏感性。
使用焊接性：
使用性能，指一定的材料在规定的焊接工艺条件下所形成的焊接接头适应使用要求的能力。
分析焊接性问题必须联系工艺条件和使用性能
2.1.2影响焊接性的因素
影响因素：
材料因素（化学成分，状态，性能）、设计因素（接头的应力状态，能否自由变形）、工艺因素（焊接方法和工艺措施）、服役因素（服役温度、服役介质、载荷性质）
2.2焊接性试验的内容
2.2.1焊接性试验的内容
（1）焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力（结晶裂纹、液化裂纹、多变化裂纹；原因：
低熔点共晶；热应力影响因素：
合金状态图类型及结晶温度；合金元素；力学因素）
（2）焊缝及热影响区抵抗产生冷裂纹的能力（原因：
焊接热循环（接头存在淬硬组织）、焊接应力、扩散氢；影响因素：
淬硬倾向（M，晶格畸变），氢致开裂（延迟裂纹），拘束应力）
（3）焊接接头抗脆性断裂的能力（原因：
接头脆性组织、硬脆非金属夹杂物、时效脆化、冷作硬化；影响因素：
冶金反应、热循环、结晶）
（4）焊接接头的使用性能（力学性能：
强度、塑性、韧性；特殊性能：
腐蚀，低温冲击韧性，高温蠕变强度，厚钢板的层状撕裂、低合金钢的应力腐蚀）
2.2.2评定焊接性的原则
一是评定焊接接头产生工艺缺陷的倾向，为制定合理的焊接工艺提供依据；二是评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求。
（1）可比性
（2）针对性（3）再现性（4）经济性
2.2.3焊接性评定方法分类
1.模拟类方法：
热模拟法、焊接热-应力模拟法等
利用热模拟试验机可以开展下列研究工作：
1）建立模拟焊接热影响区的连续冷却组织转变图（SHCCT图）。
2）研究焊接热影响区不同区段（尤其是过热区）的组织与性能6
3）定量地研究冷裂纹、热裂纹、消除应力裂纹和层状撕裂的形成条件及机理。
4）模拟应力应变对组织转变及裂纹形成影响的規律。
2.实焊类方法
（1）焊接冷裂纹试验常用的有斜Y形坡口对接裂纹试验、插销试验、拉伸拘束裂纹试验（TRC）、刚性拘束裂纹试验（RRC）等。
（2）焊接热裂纹试验常用的有可调拘束裂纹试验、压板对接焊接裂纹试验等。
（3）消除应力裂纹试验常用的有斜Y形坡口消除应力裂纹试验、H形拘束试验、插销式消除应力裂纹试验法等。
厚板焊接结构，并采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材，在进行消除应力热处理或在一定温度下服役的过程中，焊接热影响区部位发生的裂纹称为消除应力裂纹。
由于这种裂纹是在再次加热过程中产生的，故又称为再热裂纹，简称SR裂纹。
（4）层状撕裂试验常用的有Z向拉伸试验、Z向窗口试验等。
（5）应力腐蚀裂纹试验有U形弯曲试验、缺口试验等。
3．理论分析和计算类方法
（1）利用物理性能分析
（2）利用化学性能分析
（3）利用相图或SHCCT图分析
（4）利用经验公式
2.3焊接性的评定及试验方法
2.3.1焊接性的间接评定
（1）碳当量法：
钢中合金元素的含量按相当于若干碳含量折算并叠加起来，作为粗略评定钢材冷裂倾向的参数指标，即所谓碳当量（CE或Ceq）。
Ceq＜0.4%时，焊接性良好。
在一般的焊接工艺条件下，焊件不会产生裂缝，但对厚大工件或低温下焊接时应考虑预热。
Ceq=0.4%～0.6%时焊性较差。
焊前工件需要适当预热，焊后应注意缓冷，要采取一定的焊接工艺措施才能防止裂缝。
Ceq＞0.6%时，焊接性不好。
焊前工件必须预热到较高温度，焊接时要采取减少焊接应力和防止开裂的工艺措施，焊后要进行适当的热处理，才能保证焊接接头质量。
（2）焊接冷裂纹敏感指数法
可用冷裂纹敏感性指数确定防止冷裂纹所需的焊前预热温度。
（3）热裂纹敏感性指数法
考虑化学成分对焊接热裂纹敏感性的影响，在试验研究的基础上提出可预测或评估合金结构钢热裂纹敏感性指数的方法。
1）热裂纹敏感系数（简称HCS）2）临界应变增长率（简称CST）
（4）消除应力裂纹敏感性指数法
根据合金元素对消除应力裂纹敏感性的影响，可采用消除应力裂纹敏感性指数法进行评定。
（1）ΔG法
（2）PSR法
（5）层状撕裂敏感性指数法
（6）焊接热影响区最高硬度法
根据焊接热影响区的最高硬度可以相对地评价被焊钢材的淬硬倾向和冷裂纹敏感性。
焊接HAZ最高硬度法的试验原理（为何可以表征材料的冷裂性？
）
HAZ最高硬度允许值就是刚好不出现冷裂纹的临界硬度值。
即若实际HAZ的硬度高于HAZ最高硬度允许值，那么这个接头有可能产生冷裂纹；若在最高硬度允许值内，一般认为此接头不会产生冷裂。
由给定的焊接工艺条件和规范参数估算被焊材料HAZ的最高硬度，以此间接推断母材的淬硬倾向和冷裂敏感性。
根据给定材料的最大许用硬度来确定焊前预热及焊后热处理工艺规范。
2.3.2焊接性的直接试验方法
（1）焊接冷裂纹试验方法
1）斜Y形坡口对接裂纹试验
斜Y形坡口对接试验原理：
目的用于评定低合金结构钢焊缝及HAZ的冷裂敏感性，确定防止冷裂纹的临界预热温度。
按照试验方法施焊，然后对焊缝进行裂纹检测。
用肉眼或手持5-10倍放大镜来检测焊缝和热影响区的表面和断面是否有裂纹，计算试样的表面裂纹率、根部裂纹率和断面裂纹率。
一般认为试样表面裂纹率≤20%，无根部裂纹，实际构件不发生冷裂纹。
2）TRC试验和RRC试验即拉伸拘朿裂纹试验（TRC）和刚性拘束裂纹试验（RRC）
3）刚性固定对接裂纹试验
4）窗形拘束裂纹试验
5）插销试验方法
插销试验原理：
用于测定低合金钢焊接热影响区冷裂纹敏感性。
试验过程是将被焊钢材加工成圆柱形的插销试棒，将插销试棒插入底板相应的孔中，使带缺口一端与底板表面平齐，按选定的焊接方法和严格控制的工艺参数，在底板上熔敷一层堆焊焊道，焊道中心线通过试棒的中心，其熔深应使缺口尖端位于热影响区的粗晶区。
试棒持续加载，直到断裂，得出试验条件下的临界应力。
根据临界应力值的大小估测材料冷裂敏感性。
6）搭接接头焊接裂纹试验
（2）焊接热裂纹试验方法
1）压板对接（FISCO）焊接裂纹试验
2）可调拘束裂纹试验
（3）焊接消除应力裂纹试验方法
1）插销式消除应力裂纹试验法
2）H形拘朿试验
3）斜Y形坡口消除应力裂纹试验
（4）层状撕裂试验方法
1）Z向拉伸试验
2）Z向窗口试验
名词解释：
HCS，CST，CTS，TRC，RRC，RBJC，ETRC，ZTT，ZWT，各代表什么意思？
HCS：
热裂纹敏感系数CST：
临界应变增长率CTS：
搭接接头焊接裂纹试验
TRC：
拉伸拘束裂纹试验RRC：
刚性拘束裂纹试验RBJC：
刚性固定对接裂纹试验
WTRC：
窗形拘束裂纹试验ZTT：
Z向拉伸试验ZWT：
Z向窗口试验
FISCO：
压板对接裂纹试验
第3章合金结构钢的焊接
3.2热轧及正火钢的焊接
自回火：
M转变点较高的低碳合金钢，在淬火的过程中，先形成低碳M，由于形成温度较高，在其它M不断转变的过程中，因工件自身的温度而得到回火，并消除应力，从而不需要专门的回火工序，这种现象称为“自回火”
调质处理：
淬火+回火的热处理工艺称为调质处理。
调质可以使钢的性能得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。
断裂韧度KIC：
反应含裂纹的构件抵抗裂纹失稳扩展的能力。
当应力或裂纹尺寸增大到某临界值时，裂纹尖端一定区域内应力超出材料断裂强度，从而导致裂纹失稳扩展，材料断裂。
该临界值即称为断裂韧度KIC。
等强匹配：
焊接接头的强度等级与母材的强度等级在同一数量上称为等强匹配。
即焊缝的屈服强度与母材的屈服强度相当。
低强匹配：
焊缝强度匹配系数S=（σb）W/（σb）b<1时，称为“低强匹配”。
超强匹配：
焊缝强度匹配系数S=（σb）W/（σb）b>1时，称为“低强匹配”。
淬透性：
材料在一定条件下淬火时获得淬透层深度的能力，用规定条件下试样淬透层深度和硬度分布来表征。
3.2.2热轧及正火钢的焊接性
（1）冷裂纹及影响因素
a.淬硬倾向与冷裂倾向的关系
热轧钢含c量不高，但含有少量的合金元素，这类钢的淬硬倾向比低碳钢的淬硬倾向大，并且随着钢材强度级别的提高淬硬倾向逐渐增大。
正火钢的强度级别较高，合金元素含量较多，高温转变区较稳定，焊接冷却下来很易得到贝氏体和马氏体。
因此，其冷裂纹倾向随着强度级别的提高而增大。
b.碳当量与冷裂纹倾向的关系
热轧钢碳当量都比较低，除环境温度很低或钢板厚度很大，一般情况下其裂纹倾向都不大。
当正火钢碳当量不超过0.5％时，淬硬倾向比热轧钢大，但不算严重，焊接性尚可。
但对于厚板往往需要进行预热。
当碳当量大于0.5％时钢的淬硬倾向和冷裂倾向逐渐增加。
防止措施：
严格控制线能量、预热和焊后热处理等。
c.热影响区的最高硬度值与冷裂倾向关系
为了避免产生对冷裂敏感的淬硬组织，可将热影响区的最高硬度控制在某一刚好不出现冷裂纹的临界值；反过来也可根据测得的热影响区的最高硬度值来判断材料的冷裂倾向和确定预热温度。
（2）热裂纹和消除应力裂纹
热轧及正火钢一般碳含量较低、而Mn含量较髙，因此这类钢的能达到要求，具有较好的抗热裂性能，焊接过程中的热裂纹倾向较小，疋常情况下焊缝中不会出现热裂纹。
但个别情况下也会在焊缝中出现热裂纹，这主要与热轧及正火钢中C、S、P等元素含量偏高或严重偏析有关。
消除应力裂纹一般产生在热影响区的粗晶区。
裂纹沿熔合区方向在粗晶区的奥氏体晶界断续发展，产生原因与杂质元素在奥氏体晶界偏聚及碳化物析出“二次硬化”导致晶界脆化有关。
（3）非调制钢焊缝的组织和韧性
（4）热影响区脆化
热轧钢：
焊接线能量过大：
导致冷速过慢，过热区将因晶粒长大或出现魏氏组织等而使韧性降低；线能量过小：
由于过热区组织中马氏体比例增大而使韧性降低，这在含碳量偏高时较明显。
（5）层状撕裂
层状撕裂主要发生在要求熔透的角接接头和T形接头的厚板结构中。
3.2.3热轧及正火钢的焊接工艺
热轧和正火钢对焊接方法无特殊要求，常用的焊接方法如手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊和电渣焊都可选用。
焊接材料的选择
选择相应强度级别的焊接材料
考虑熔合比和冷却速度的影响
必须考虑焊后热处理对焊缝力学性能的影响
焊接工艺参数的确定
焊接线能量的确定主要取决于过热区的脆化和冷裂两个因素。
因为各类钢的脆化倾向和冷裂倾向不同，所以对线能量的要求也不同。
焊接时进行预热的目的是防止裂纹和适当地改善焊接接头性能。
热扎正火钢一般焊后不需要热处理
热轧及正火钢焊接时主要从材料厚度、产品结构、使用性能要求及生产条件确定其焊接工艺。
3.3低碳调质钢的焊接
3.3.2低碳调质钢的焊接性分析
（1）焊缝强韧性匹配
低的屈强比有利于加工成形，高的屈强比使钢材的潜力得以较大的发挥。
（2）冷裂纹
限制焊缝含氢量在超低氢水平对于防止低碳调质钢焊接冷裂纹十分重要。
低碳调质钢是通过加入提高淬透性的合金元素，保证获得强度高、塑性和韧性好的低碳马氏体和部分下贝氏体。
由于淬透性增加，使得CCT曲线大大右移，除非冷却速度很缓
慢，高温转变一般不会发生。
但是，这类钢马氏体含碳量很低，马氏体开始转变温度Ms较高，在该温度下以较慢的速度冷却，形成的马氏体还能来得及进行一次“自回火”处理，所以实际上冷裂倾向并不一定很大。
若马氏体转变时冷却速度较快，得不到“自回火”效果，冷裂倾向就会增大。
（3）热裂纹及消除应力裂纹
低碳调质钢中S、P杂质控制严，含C量低、含Mn量较高．因此热裂纹倾向较小。
对一些高Ni低Mn型低合金高强调质钢（HY80），焊缝中的含Mn量可通过焊接材料加以调整，焊接热裂纹是不会产生的。
从合金系统来说，为加强其淬透性和提高抗回火性能，加入的合金元素Cr、Mo、V、Ti、Nb、B等，大多数都能引起再热裂纹．其中V的影响最大，Mo的影响次之。
（4）热影响区性能变化
过热区的脆化
焊接热影响区的软化（原因是奥氏体晶粒粗化，上贝氏体和M-A组元的形成）
3.3.3低碳调质钢的焊接工艺特点
（1）焊接方法和焊接材料的选择
调质钢只要加热温度超过其回火温度，它的性能（综合机械性能）就会降低，问题随调质钢强度级别的提高而变得更加显著。
通常解决办法是焊后重新调质处理，尽量限制焊接过程中的热量输入。
低碳调质钢焊后—般不再进行热处理，要求焊缝金属在焊接状态具有与母材近似相等的机械性能。
特殊情况（结构刚度很大），为避免裂纹可选择比母材强度稍低些的焊接材料。
（2）焊接参数的选择
焊接线能量
在保证不出裂纹，满足热影响区塑性、韧性的条件下，线能量应该尽可能选择大些。
预热温度
当线能量的数值达到了最大允许值时还不能避免裂纹的发生，必须采取预热措施。
预
热主要是为了防止冷裂，但从800℃～500℃区间的冷却速度来看，由于预热减缓了该区域
内的冷却速度，获得上贝氏体的可能性增加，热影响区的塑性和韧性会受到不利的影响，预热温度一般低于200℃。
焊后热处理
低碳马氏体+下贝氏体组织的低碳调质钢能保证其焊接热影响区在快速冷却时获得高强度及塑性和韧性，为了防止焊件脆断的消除应力退火就没有必要。
消除应力退火处理只用于要求耐应力腐蚀的焊件，为了保证材料的性能，消除应力退火的温度应比该钢材调质时的回火温度低30℃左右。
（3）低碳调质钢焊接接头的力学性能
为了消除液化裂纹和提高焊接效率，一般采用熔化极气体保护焊（MIG）和活性气体保护焊（MAG）等自动化或半自动机械化焊接方法。
热轧钢
正火钢
低碳调质钢
微合金控轧钢
强度/MPa
295——390
390——490
490——980
多元素微合金化+控轧技术
供货态
热轧（非热处理）
正火（热处理）
淬火+回火（热处理）
强化机制
固溶强化
固溶+沉淀强化
组织韧化
细晶+沉淀
组织状态
细晶F+P
F+P+B
ML、BL、S
等轴F
焊接性
热裂纹
不敏感（Mn/S大）
不敏感
不敏感（仅高Ni低Mn钢有一定的热裂性）
再热裂
不敏感（含一定沉淀强化元素的材料才具有SR敏感性）
部分有轻微的再热裂敏感性（一次焊接时，合金元素固溶，冷后未充分析出，再热时，在晶界析出，脆化晶界）
影响大小：
V+Mo>V>Mo
冷裂
热轧钢和正火钢的淬硬倾向比低碳钢大，冷裂敏感性大；
1）热轧钢虽然含碳量不高，但是含有一定的合金元素，碳当量比低碳钢大，淬硬倾向高于低碳钢，从而冷裂敏感性大。
2）与低碳钢相比，热轧钢连续冷却的过程中，珠光体转变右移较多，富碳奥氏体来不及转变为珠光体，多转化为高碳B和M，且得到全部马氏体的临界冷却速度小，因此热轧钢淬硬倾向比低碳钢大。
低碳调质钢碳的质量分数不超过0.18%，焊接热影响区形成的是低碳马氏体，且具有“自回火”特性，使得焊接冷裂纹倾向小。
微合金控轧钢，Wc%小，Ceq低，冷裂倾向小
层状撕裂
层状撕裂的产生不受钢材种类和强度级别的限制，与板厚及钢材本身的质量有关，板厚在16mm以下一般不会产生层状撕裂（角接和T接厚板中发生层裂）
焊缝组织的韧性
主要取决于焊缝的组织形态：
AF韧性好，PF韧性差;BL韧性好，Bu韧性差;ML韧性好，Mh韧性差
合金化程度越高，韧性越低.
低强匹配
HAZ脆化
粗晶区脆化:
晶粒长大或难熔质点的熔入或出现M、W、上B组织而降低韧性
热应变脆化：
氮、碳原子聚集在位错周围，对位错造成钉轧作用,组织晶界塑性变形，脆化晶界。
N的脆化最为明显。
由于低合金高强钢中含较多的固N元素，故HAZ中主要为过热区脆化：
原因除了奥氏体晶粒粗化的原因外，更主要的是由于上贝氏体和M-A组元的形成。
HAZ软化
低碳调质钢热HAZ峰值温度Tp高于母材回火温度至AC1的区域会出现软化（碳化物的积聚长大使钢材软化，且Tp越接近AC1，软化越严重）
焊接工艺要点
热轧钢+正火钢
低碳调质钢
依据
①要求不能有裂纹等缺陷。
②要求满足使用性能（韧性，塑性，强度）。
①要求马氏体转变时的冷却速度不能太快，使马氏体有“自回火”作用，以防止冷裂纹的产生（得到回火M和回火B）。
②要求在800~500℃之间的冷却速度大于产生脆性混合组织的临界速度。
材料
一般是根据其强度级别选择焊接材料，而不要求与母材同成分：
1等强匹配：
焊缝中碳的质量分数不应超过0.14%，焊缝中其他合金元素也要求低于母材中的含量，以防止裂纹及焊缝强度过高。
2熔合比和冷却速度：
焊条或焊丝成分的选择应考虑到板厚和坡口形式对熔合比的影响。
薄板焊接时熔合比较大，应选用强度较低的焊接材料，厚板深坡口则相反。
冷却速度影响焊缝组织。
3焊后热处理：
焊后需进行正火处理的焊缝，应选择强度高一些的焊接材料。
低强匹配，考虑韧性
设计
工艺
焊接热输入：
冷裂纹和热影响区脆化。
①Ceq<0.40%，焊接热输入的选择可适当放宽。
②Ceq>0.40%的钢种，随其碳当量和强度级别的提高，所适用的焊接热输入的范围随之变窄。
4Ceq=0.40%~0.60%的热轧及正火钢时，小热输入＋预热,预热温度控制恰当时，既能避免产生裂纹，又能防止晶粒的过热。
预热和焊后热处理：
目的—防裂，也有一定的改善组织、性能的作用。
预热：
多层焊时应保持层间温度不低于预热温度，但也要避免层间温度过高引起的不利影响
焊后热处理：
除了电渣焊由于接头区严重过热而需要进行正火处理外，其它热轧及正火钢焊接一般无需焊后热处理。
对要求抗应力腐蚀的焊接结构、低温下使用的焊接结构和厚板结构等，焊后需进行消除应力的高温回火：
①不要超过母材原来的回火温度，以免影响母材本身的性能。
②对于有回火脆性的材料，要避开出现回火脆性的温度区间。
③如焊后不能及时进行热处理，应立即在200~350℃保温2~6h，以便焊接区的氢扩散逸出。
为了消除焊接应力，焊后应立即轻轻锤击焊缝金属表面，但这不适用于塑性较差的焊件。
参数的确定依据——抗裂性和HAZ的韧性
①防裂，效率高——MIG或MAG
②HAZ的强韧性——焊后调质；限制焊接热输入要求。
（焊条电弧焊，CO2焊，Ar+CO2气保焊，集中热源）
焊接热输入：
E过大（冷却速度小）：
晶粒粗化，形成上B，M-A，韧性降低；主防脆化
E过小（冷却速度大）：
HAZ淬硬性增加，韧性降低，主防裂纹
预热：
T0≤200℃（焊接热输入提高到最大允许值时，仍不能避免裂纹，需预热）。
目的：
降低M转变时的冷却速度，通过M的“自回火”作用来提高抗裂性能
焊后热处理：
T=母材回火温度－30℃，低碳调质钢一般不需进行焊后热处理。
除非焊后接头区强度和韧性过低、焊接结构受力大或承受应力腐蚀以及焊后需要进行高精度加工以保证结构尺寸等，才进行焊后热处理。
3.4中碳调质钢的焊接
3.4.2中碳调质钢的焊接性分析
（1）焊缝中的热裂纹
尽可能选用含碳量低以及含S、P杂质少的焊接材料。
在焊接工艺上应注意填满弧坑和保证良好的焊缝成形。
（2）淬硬性和冷裂纹
降低焊接接头的含氢量，除了采取焊前预热外，焊后须及时进行回火处理。
（3）热影响区脆化和软化
热影响区产生大量脆硬的马氏体组织。
措施：
采用小热输入，同时采取预热，缓冷和后热等措施。
焊接热源越集中，对减少软化越有利。
3.4.3中碳调质钢的焊接工艺特点
（1）退火或正火状态下焊接
（2）调质状态下焊接
（3）焊接方法及焊接材料
焊条电弧焊、气体保护焊、埋弧焊等；
采用可能小的焊接热输入，同时采取预热和后热措施。
中碳调质钢的淬硬倾向十分明显，焊接热影响区容易出现硬脆的马氏体组织，增大了焊接接头区的冷裂纹倾向。
母材含碳量越高，淬硬性越大，焊接冷裂纹傾向也越大。
中碳调质钢对冷裂纹的敏感性之所以比低碳调质钢大，除了淬硬倾向大外，还由于Ms点较低，在低温下形成的马氏体难以产生“自回火”效应。
3.5珠光体耐热钢的焊接
3.5.2珠光体耐热钢的焊接性分析
（1）热影响区硬化及冷裂纹
珠光体耐热钢焊接过程中最常见的焊接缺陷之一就是在热影响区的粗晶区产生冷裂纹，在实际生产中，为了防止冷裂纹的出现，一般都采用焊前预热、控制层间温度、焊后去氢处理、改善组织状态以及减小和消除应力等处理方法。
可采用低氢焊条和控制焊接热输入在合适的范围，加上适当的预热、后热措施，来避免产生焊接冷裂纹。
（2）消除应力裂纹
这类钢中加入少量的合金元素Cr、Mo、V、Ti、Nb等，它们都是强烈碳化物形成元素，会增加钢的再热裂纹敏感性。
再热裂纹的产生部位一般都在工件较厚的地方。
所以，在厚板结构的焊接过程中，当焊缝焊到一定厚度后，先进行—次中间消除应力热处理，有利于防止再热裂纹的产生。
（3）回火脆性
Cr-Mn钢产生回火脆化的主要原因是由于在回火脆化温度范围内长期加热后，杂质元素P、As、Sn和Sb等在晶界上偏析而引起的晶界脆化现象，此外与促进回火脆化元素Mn和Si也有—定关系。
因此，对基休金属来说，严格控制有害杂质元素的含量，同时降低Mn和Si含量是解决脆化的有效措施。
3.5.3珠光体耐热钢的焊接工艺特点
常用焊接方法和焊接材料
焊接生产中最常用的两种焊接方法是钨极氩弧焊封底手工电弧焊盖面和埋弧自动焊。
焊接材料的选择应力求焊缝金属成分和机械性能与母材相匹配。
另外，在焊补缺陷或者焊后不能进行热处理的情况下，还可以选用奥氏体钢焊条，这样可以防止冷裂纹的产生。
但这种接头长期在高温下工作会导致焊缝金属的相脆性。
第4章不锈钢及耐热钢的焊接
4.1不锈钢及耐热钢的分类及特性
不锈钢：
是指能耐空气、水、酸、碱、盐及其溶液和其他腐蚀介质腐蚀的，具有高度化学稳定性的合金钢的总称
耐热钢：
包括抗氧化钢和热强钢。
抗氧化钢指在高温下具有抗氧化性能的钢，对高温强度要求不高。
热强钢：
指在高温下即具有抗氧化能力，又要具有高温强度。
热强性：
指在高温下长时工作时对断裂的抗力（持久强度），或在高温下长时工作时抗塑性变形的能力（蠕变抗力）。
4.1.4Fe-Cr、Fe-Ni相图及合金元素的影响
Cr是缩小奥氏体相区的元素，是强铁素体形成元素
Ni是强奥氏体形成元素
C是强奥氏体化元素，会使奥氏体相区增大，而铁素体相区减小
N是强奥氏体化元素，N在奥氏体不锈钢中不易形成脆性析出相
钼Mo也是铁素体形成元素
锰Mn是奥氏体化元素
奥氏体化元素对热裂纹的影响
元素
奥氏体单相组织焊缝
双相组织焊缝
Ni
显著增大热裂倾向
显著增大热裂倾向
C
含量为0.3%-0.5%时，同时有Nb、Ti等元素时减少热裂倾向
增大热裂倾向
Mn
含量为5%-7%时，显著减少热裂倾向，但有Cu时增加热裂倾向
减少热裂倾向
但若使铁素体相消失时增大热裂倾向
N
提高抗裂性
提高抗裂性
铁素体化元素对热裂纹的影响
元素
奥氏体单相组织焊缝
双相组织焊缝
Cr
形成Cr-Ni高熔点共晶，细化晶粒
当Cr/Ni≥1.9-2.3时，提高抗裂性
Mo
显著提高抗裂性
细化晶粒，减小热裂倾向
部分概念：
1．铬当量：
在不锈钢成分与组织间关系的图中各形成铁素体的元素，按其作用的程度折算成Cr元素（以Cr的作用系数为1）的总和，即称为Cr当量。
2．镍当量：
不锈钢成分与组织间关系的图中各形成奥氏体的元素按其作用的程度，折算成Ni元素（以Ni的作用系数为1）的总和，即称为Ni当量。
3.4750C脆化:
高铬铁素体不锈钢在400
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