? ? ? ?與完全奧氏體(ti)不銹鋼母材的無(wú)磁性不同，焊縫常常有(you)輕微的磁性，這種(zhong)磁性與焊縫中的鐵素體組織有關(guān)(guan)。不銹鋼制品管焊接的主要問(wèn)題之一是(shi)熱裂紋，為了減小熱(re)裂紋傾向，焊(han)縫的顯微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般含有少量鐵素體(ti)，鐵素體含量(liang)的控制主要(yao)通過(guò)合金成分來(lái)實(shí)現(xiàn)。奧(ao)氏體不(bu)銹鋼焊(han)縫中含有3%以上的鐵素體，可以有效避免凝固裂(lie)紋的產(chǎn)生，但過(guò)(guo)多的鐵素體會(huì)對(duì)使用性能(neng)產(chǎn)(chan)生不利影(ying)響。接下來(lái)，細(xì)看不銹鋼制品管焊縫中的鐵(tie)素體會(huì)帶來(lái)什(shen)么影(ying)響？ ? ? ? ?一、對(duì)腐蝕性能的(de)影(ying)響(xiang)
? ? ? ?焊縫金屬的敏化傾向較相(xiang)應(yīng)的母材低，焊(han)縫中存在鐵素體，其Cr含量高于奧氏體，而(er)且(qie)Cr在鐵素體中的擴(kuò)散速度比(bi)在奧氏體中快得多，而M23C6碳化物傾向于在凹(ao)凸不平的鐵素體-奧氏體邊(bian)界析出，而不是在比較直(zhi)的奧氏體-奧氏體邊界析出，Cr在鐵素體中的快速擴(kuò)散，可以克服晶界的貧鉻問(wèn)題。這些(xie)因素大大(da)限制了在含有鐵素體的奧(ao)氏體不銹鋼焊縫中的敏化，從而防止了晶間(jian)腐蝕。
? ? ? ?含有(you)少量鐵素體的奧氏體不銹鋼焊縫金屬在大多數(shù)腐(fu)蝕(shi)環(huán)境中，其耐蝕(shi)性和不含鐵素(su)體的對(duì)應(yīng)母材是相當(dāng)?shù)?，但(dan)是對(duì)于在有機(jī)酸中，這些介質(zhì)會(huì)選擇(ze)性地侵蝕鐵素(su)體。焊縫(feng)金屬中鐵素體數(shù)大于5FN時(shí)(shi)，腐(fu)蝕將(jiang)沿鐵(tie)素體網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，使焊縫產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。

? ? ? ?二、高溫使用的不銹鋼
? ? ? ?奧氏體不銹(xiu)鋼焊縫(feng)金(jin)屬中生成的鐵素體(ti)起了第二相強(qiáng)化作用，相對(duì)于母材和熱(re)影響(xiang)區(qū)，屈服強(qiáng)度顯著提高，而延性相當(dāng)(dang)。增加焊縫金屬中的鐵素體含量使(shi)室溫強(qiáng)度(du)顯著(zhu)增(zeng)加(jia)，但使高溫強(qiáng)度增加較少。不銹鋼制品(pin)管在高(gao)溫環(huán)境中，鐵(tie)素體是有害相。

? ? ? ?1.鐵素體的蠕變破壞
? ? ? ?焊縫金屬中(zhong)連續(xù)的(de)鐵素體網(wǎng)(wang)絡(luò)（FN=10），由于裂紋在鐵素體-奧氏體界面(mian)上較早地起裂(lie)，促使快速地蠕變破壞，應(yīng)(ying)使鐵素體含量低于(yu)5FN，防止形成連續(xù)(xu)的鐵素體網(wǎng)絡(luò)。

? ? ? ?2.鐵素體的475℃脆化
? ? ? ?Cr含(han)量在15%~70%的Fe-Cr合金，在加(jia)熱到425℃~550℃溫度區(qū)間會(huì)生成富(fu)Cr的鐵素體(ti)和(he)富鐵的鐵素體，產(chǎn)生嚴(yán)重的脆化。而奧氏體不銹鋼焊縫金屬的鐵素體相，實(shí)質(zhì)是把(ba)鐵素體（Cr20~30%和Ni4%～5%）鑲嵌在奧氏(shi)體母(mu)體中，因此在425℃～550℃溫度區(qū)間長(zhǎng)時(shí)間停留（約5000h），鐵素體相會(huì)脆(cui)化，硬度增加、塑性和韌性受損(sun)。
? ? ? ?大于550℃短時(shí)加熱，可以消(xiao)除這種(zhong)脆化現(xiàn)象，但長(zhǎng)時(shí)間加熱(re)又會(huì)引起σ相脆化。

? ? ? ?三(san)、低溫性能
? ? ? ?奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼在低溫下表現(xiàn)出很好的強(qiáng)度，延性和韌度。而鐵素體在低溫下會(huì)發(fā)生脆性轉(zhuǎn)變，因此在(zai)低溫工作的不銹鋼制品管，其(qi)焊縫的鐵素體含量要(yao)求更低。
? ? ? ?奧氏體不銹鋼(gang)焊縫中含有少(shao)量的鐵素體就會(huì)使低溫韌度降低，當(dāng)(dang)焊縫中鐵素體含量達(dá)到FN=10時(shí)，低溫韌度會(huì)下降50%。
? ? ? ?不(bu)銹鋼制品管的低溫(wen)韌性不僅與鐵素體(ti)含量有(you)關(guān)，而且(qie)與焊縫的潔凈度關(guān)(guan)系較大。試(shi)驗(yàn)表明，由(you)于堿性低氫型焊條的熔敷金屬含氧量低于鈦鈣型，焊縫韌性也(ye)較好；惰性氣體保護(hù)焊熔敷金屬含氧量低于(yu)有渣保護(hù)，焊縫韌性也較好；超低碳焊接(jie)材料的熔敷(fu)金(jin)屬晶間沉淀(dian)少(shao)，焊縫韌(ren)性較(jiao)好。
? ? ? ?從工藝評(píng)(ping)定試驗(yàn)的統(tǒng)(tong)計(jì)結(jié)果看，采用普通的奧(ao)氏體不銹鋼(gang)焊(han)條(tiao)如A132、A102、A137、A107等，-100℃的(de)沖擊功一般在30J左右，但溫(wen)度(du)繼續(xù)降低到-196℃時(shí)，沖(chong)擊功(gong)變(bian)化不大，這主要是鐵素體在-100℃以上(shang)時(shí)已經(jīng)發(fā)生了脆性(xing)轉(zhuǎn)變，-100℃以下(xia)時(shí)(shi)鐵素體仍是脆性相，奧氏(shi)體(ti)仍然不發(fā)生脆性轉(zhuǎn)(zhuan)變(bian)，因此沖擊功變化不大。 ? ? ? ?綜上可知，焊(han)后需要進(jìn)行熱(re)處理或在高溫使(shi)用(yong)時(shí)，焊縫金屬(shu)鐵素(su)體數(shù)（FN），在焊后熱處理前測(cè)量不(bu)超過(guò)10FN。當(dāng)不(bu)銹鋼制品管用于低于-100℃的低溫環(huán)境時(shí)，按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)(jin)行焊(han)縫低溫沖擊試驗(yàn)；用于低(di)于-196℃的低溫(wen)環(huán)境時(shí)，焊縫鐵素體含量低于5FN。當(dāng)不銹鋼(gang)制品(pin)管用(yong)于無(wú)磁或特(te)殊腐蝕環(huán)境時(shí)，則需要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行控制。


參考資料：吉章紅—奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼焊縫鐵(tie)素體含量對(duì)性能的影響(xiang)