使焊接接头组织均匀化，从而提高其塑性及耐蚀性。焊后热处理温度为750～800℃，是一般回火温度，实际上是空冷的退火处理。
2.2 超高纯度高铬铁素体不锈钢焊接
超高纯度高铬铁素体不锈钢焊接，主要是严格控制碳、氮含量和防止晶间腐蚀。选用与母材金属化学成分相同的焊接材料焊接时，要严格保护好焊接熔池，防止空气中氮气侵入熔池而增加焊缝金属中氮和碳的总含量，导致晶间腐蚀的产生。
选用与母材金属化学成分不同的焊接材料焊接时，更要严格控制焊接材料中的碳、氮含量和提高铬元素含量，以提高焊接接头抗腐蚀能力。同样对焊接材料和熔池的表面净化，也是提高焊接接头抗腐蚀性能的一项重要的工艺手段。
3、铁素体不锈钢的焊接方法
3.1 普通纯度铁素体型不锈钢焊接方法
普通纯度铁素体不锈钢的焊接方法通常采用焊条电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊和埋弧焊等。
（1）焊条电弧焊。填充金属主要分两类：一类为同质的铁素体型焊条；另一类为异质的奥氏体型（或镍基合金）焊条。
用同质焊条焊成的焊缝其优点是：焊缝与母材金属有一样颜色和形貌，相同的线膨胀系数和大体相似的耐蚀性，但抗裂性不高。用异质奥氏体焊条所焊成的焊缝具有很好的塑性，应用较多，但要控制好母材金属对奥氏体焊缝的稀释。需要指出的是，用异质焊条施焊不能防止热影响区的晶粒长大和焊缝形成马氏体组织，而且焊缝与母材金属的色泽也不相同。
表××-3列出了焊接普通纯度铁素体型不锈钢常用同质和异质焊条的型号和牌号。
表××-3 焊接普通纯度铁素体不锈钢常用焊条
母材钢号 Cr7 Cr17Ti Cr17 Cr17Ti Crl7Mo2Ti Cr25Ti Cr28 Cr28Ti
对焊接接头性能的要求 耐硝酸及耐热 提高焊缝塑性 抗氧化性 型号 E430 E316 E309 焊 条 预热及热处理温度／℃ 牌号 合金系统 预热100～200℃焊后G302 Crl7 750～800回火 A207 18-12Mo2 A307 25-13 不预热 焊后不热处理 不预热 焊后760～780回火 不预热 焊后不热处理 E310 提高焊缝塑性 E310Mo A402 25-20 A412 25-20Mo2 21
普通纯度铁素体不锈钢用焊条电弧焊进行对接平焊时，坡口形式及焊接工艺参数见表××-4。从表中可以看出，采用小的热输入为的是抑制焊接区的铁素体晶粒过分长大。施焊时尽量减少焊缝截面，不要连续多道施焊，要待前一道焊缝冷却到预热温度时，再焊下一道焊缝。
表××-4 焊条电弧焊焊接普通纯度铁素体不锈钢对接平焊的焊接参数
板厚 /mm 坡口 形式 焊条直层焊接电流 焊接速度v 径 坡口角 间隙 钝边 数 I／A ／(mm/min) φ／b/mm p/mm α/(°) mm 坡口尺寸 2 1 1 2 1 2 2 2 2 6 9 12 16 22 32
备注 2 3 0～1 2 0～1 2 3 2 3 4 2 0 4 2 0 4 2 0 4 2 0 4 2 — 4 2 — — — — — — — 2 2 — 2 3 — 2 4 — 2 6 — 2 — — 2 — — — — — — — — — 75 80 60 75 80 60 75 80 60 75 80 60 75 — 45 45 40～60 80～110 60～80 140～160 100～140 100～140 2.5 反面挑焊根 3.2 垫板 2.5 — 3.2 反面挑焊根 4 垫板 3.2 3.2 反面挑焊根 4 垫板 3.2 — 3.2,4 反面挑焊根 4,5 垫板 3.2,4 — 4 反面挑焊根 4,5 垫板 3.2,4 — 4,5 反面挑焊根 4,5 垫板 3.2,4 — 80～110 100～140 110～150 150～200 90～110 140～160 80～110 120～140 120～150 140～180 90～110 140～180 90～140 160～180 140～180 140～150 90～140 140～160 130～140 140～160 140～180 140～160 90～140 140～160 140～180 120～180 140～180 120～160 90～140 130～160 5 4 2 3 4 3 4 5 4 4 7 6 7 7 9 10 140～180 120～180 4,5 反面挑焊根 140～180 110～160 4,5 垫板 90～180 110～160 3.2,4,5 — 140～180 130～180 4,5 反面挑焊根 160～200 110～170 5 垫板 90～180 110～160 3.2,4,5 — 160～200 140～170 5 反面挑焊根 14 — — 22
用相同材质焊条对1Cr17、Cr30钢进行对接接头施焊，其焊接接头力学性能见表××-5。
表××-5 相同材质焊接接头力学性能
钢号 1Cr17 00Cr30Mo2 钢号 1Cr17 00Cr30Mo2 焊缝化学成分(质量分数，％) C Si Mn Cr Ni 14～16 0.08 0.3~0.5 0.4~0.8 0.25 0.07 0.5 0.25 30 0.25 力学性能 热处理 σb／MPa σs／MPa δ5／(％) ψ／(％) aku (J／cm2) 706 627 60 焊后状态 脆性断口 637 451 18 48 80 650℃退火 554 焊后状态 ─ ─ ─ ─ 564 650℃退火 ─ ─ ─ ─ Ti 0.25 弯曲角(°) ─ ─ 10～15 40～50 （2）其它焊接方法。美国AWSA5.22-80中规定了焊接普通纯铁素体不锈钢用药芯焊丝的熔敷金属成分，见表××-6。
美国AWSA5.9-81中，规定了焊接普通纯铁素体不锈钢埋弧焊、熔化极和钨极氩弧焊焊丝的熔敷金属化学成分见表××-7。从表中可以看出，ER26-1是一种纯度很高的埋弧焊焊丝，但在埋弧焊施焊过程中，由于焊剂的影响，其焊缝金属的纯度有可能会降低。
表××-6 普通纯度铁素体不锈钢焊接用药芯焊丝的熔敷金属成分(％)
Cr Ni Mo AWS型号 C E430T-x 0.10 15.0～18.0 0.60 0.5 E430T-3 0.10 15.0～18.0 0.60 0.5 E×××T-G 注：1.字尾x表示气体保护或自保护焊接。
2.无成分数据的，由供需双方协商。
表××-7 普通纯度铁素体型不锈钢埋弧焊及气体保护焊
Mn 1.2 1.2 Si 1.0 1.0 P 0.04 0.04 S 0.03 0.03 Cu 0.5 0.5 的焊丝熔敷金属成分 (％)
Cr Ni Mo Mn AWS型号 C ER430 0.10 15.0～17.0 0.60 0.75 0.60 ER26-1 0.10 25.0～27.0 0.3 0.75～1.50 0.40 Si 0.50 0.40 P 0.03 0.02 S 0.03 0.02 Cu 0.75 0.20 注：1．ER430为美国的气体保护焊焊丝，相当于我国H1Cr17(GB4242—84)焊丝； 2．ER26-1为美国的埋弧焊焊丝。
（3）操作要点 焊接过程中，尽量减少焊接接头在高温的停留时间，有助于焊接接头的热影响区铁素体组织的晶粒不致很快长大，从而提高焊接接头的塑性。可采取焊后强制的冷却方法来减少高温脆化和475℃脆化，防止裂纹的形成。
1）无论采用何种焊接方法，都应采用小的热输入的焊接参数，选用小直径的焊接
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材料。
2）采用窄焊缝技术和快的焊接速度进行多层多道焊接时，不允许进行摆动焊接。 3）多层焊时，要严格控制层间温度在150℃左右，不宜连续施焊。
4）采用强制冷却焊缝的方法，以减少焊接接头的高温脆化和475℃脆性，同时还可以减少焊接接头的热影响区过热。其方法是通氩冷却或通水冷却铜垫板等。
3.2 超高纯度高铬铁素体型不锈钢焊接方法
超高纯度高铬铁素体不锈钢熔焊的方法有氩弧焊、等离子弧焊和真空电子束焊。采用这些焊接方法主要目的是使焊接熔池能得到良好的保护，净化焊接熔池表面，不受沾污。
采用的工艺措施：
（1）增加熔池保护，如采用双层气体保护，用气体透镜，增大喷嘴直径，适当增大氩气流量；或者采取在焊枪后面加保护气拖罩的办法，延长焊接熔池的保护时间。
（2）焊接时要采用提前送氩气，滞后停气的焊接设备，使焊缝始末端均在有效气体保护范围内。
（3）提高氩气纯度，用高纯度氩气进行施焊，以减少氮和氧的含量，提高焊缝金属的净化程度。
（4）提高焊工操作技能，填充焊丝时不允许焊丝末端离开保护区。
（5）焊缝背面要通氩气保护，最好采用通氩的水冷铜垫板，减少过热，增加冷却速度。
（6）尽量减小热输入，多层焊时控制层间温度低于100℃。
表××-8和表××-9为某厂批量生产的厚度为6mm热轧00Cr26Mo1板材与焊丝的化学成分和焊接接头与板材的力学性能。
表××-8 00Cr26Mo1钢和焊丝的化学成分(％)
类别 板材 焊丝 C 0.004 0.002 Cr 26.27 26.7 Mo 1.09 1.11 Si 0.18 0.17 Mn 0.011 0.024 Ni 0.11 0.11 Cu 0.027 0.024 S 0.014 0.015 P 0.012 0.016 N O 0.011 0.018 0.013 0.018 表××-9 00Cr26Mo1钢板与焊接接头的力学性能 类别 板材 纵向 横向 焊接接头 σb /MPa 509.6 507.6 517.4 σs /MPa 406.7 400.8 433.2 ψ ／(％) 76.5 78.2 — δ / (％) ─ ─ 18.6 aku akv 弯曲角(°) 22(J／cm) (J／cm) 166.6 38 180 101.9 13.3 180 57.8 180 ─
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四、铁素体不锈钢与异种钢焊接以及焊接的典型构件
作为焊接结构材料，铁素体不锈钢与其它金属材料一样，不可避免地会遇到异种钢焊接的问题。
异种金属焊接特别在制造蒸汽锅炉、汽轮机和燃气轮机、原子能反应堆的部、组件中用得最多。例如，燃气轮机的各部位的工作温度不同，其叶轮的外圆周工作温度在600℃以上，需要用高合金耐热钢制造；而叶轮中心部位的工作温度大大低于此温度，选用合金结构钢来制造就可以满足要求。采用两种性能、成分有差异的金属材料焊成的复合结构，充分发挥各自特长，就可以节省大量耐热钢材料获得可观的经济效益。在石油化工行业中，许多接触高温、腐蚀介质的容器、管道，其内壁要求承受高温和腐蚀介质的浸蚀，而置于空气中的支承部件则可用碳钢或低合金钢材料，将这些异种金属焊接成复合结构，可使各种材料做到物尽其用。还有许多大型铸、锻件和轧制作及用于制造原子能、石油化工设备和矿山机械的零件，要求零件表面具有耐蚀和耐磨性能。其实只要在其工作表面堆焊一层耐蚀、耐磨的高合金钢材料，就能达到这—目的，这也是异种金属焊接接头的一种形式。
常用于异种钢焊接结构的材料见表××-10。
表××-10 常用于异种钢焊接结构的材料
组织类型 类别 I Ⅱ 珠光体钢 Ⅲ Ⅳ 钢 号 低碳钢：Q195、Q215、Q235、Q255、08、10、15、20、25、破冰船用低温钢、锅炉钢20g、22g 中碳钢和低合金钢；Q275、15Mn、20Mn、25Mn、30Mn2、30、14MnNb、09Mn2、15Mn2，18MnSi、27SiMn、15Cr、20Cr．30Cr、10Mn2、20CrMnTi、20CrV 造潜艇用特殊低合金钢AK25①、AK17①、AK28①、AJl5① 高强度中碳钢和低合金钢：35、40、45、50、55、35Mn、45Mn、50Mn、40Cr、45Cr、50Cr、35Mn2、40Mn2、45Mn2、50Mn2、30CrMnTi、40CrMn、45CrMn、35CrMn、40CrV、25CrMnSi、30CrMnSi、35CrMnSiA 铬钼热稳定钢：15CrMo、30CrMo、35CrMo、38CrMoAlA、12CrMo、20CrMo 铬钼钒、铬钼钨热稳定钢：20Cr3MoWVA、12Cr1MoV、25CrMoV 高铬不锈钢：0Cr13、Cr14、1Cr13、2Cr13、3Cr13 高铬耐酸耐热钢：Cr17、Cr17Ti、Cr25、1Cr28、1Cr17Ni2 ①①高铬热强钢： 1Cr11MoVNb、1Cr12WNiMoV、1Cr11MoV 奥氏体耐酸钢：00Cr18Ni10、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、2Cr18Ni9、 0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni11Nb、Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni12Mo3Ti 25
Ⅴ Ⅵ 铁素体、铁Ⅶ 素体-马氏Ⅷ 体钢 Ⅸ 奥氏体、奥氏体-Ⅹ