选用不锈钢焊丝时应注意的问题

出处：按学科分类—工业技术 上海科学技术文献出版社《焊接材料选用手册》第175页（1377字）

不锈钢焊丝包括钨极惰性气体保护焊用填充丝和焊丝、金属极气体保护焊用焊丝、埋弧焊用焊丝(焊带)以及用于其他焊接方法的焊丝，所以焊缝金属的性能还取决于所选用的保护气体和焊剂以及所选用的焊接工艺规范。

有关铁素体和铁素体数(FN)的问题与在不锈钢焊条中所阐述的相同(见3．2．5)。但由于所用焊接方法和焊接工艺条件的不同，对熔敷金属的化学成分和铁素体含量也有很大影响。

(1)钨极惰性气体保护焊(GTAW)时，焊丝与熔敷金属化学成分的差距最小，由此，根据焊丝化学成分计算的铁素体含量与从熔敷金属上测得的铁素体含量之间差异最小。GTAW焊时碳有些损失，大约在0．02%左右，约为含碳量的一半。如焊丝的含碳量为0．06%，熔敷金属的含碳量为0．04%，氮可能增加，约为0．02%；其他元素变化不大。

(2)金属极气体保护焊(GMAW)时，碳损失较低，仅为GTAW损失的1／4左右，然而，渗氮要严重得多，约为0．04%(相当于损失3～4FN)。氮的增加一般取决于焊接工艺，有时可高达0．15%或更高。这时可导致ER308和ER309类填充金属的焊缝中只有很少的铁素体。

(3)对气体保护焊用焊丝，如果要求熔敷金属有一定的铁素体含量，则必须通过选择焊丝的化学成分来获得。在300系列的填充金属中，ER308、ER308L和ER347焊丝的潜在铁素体含量近似于10FN，对于ER309焊丝，铁素体含量近似于12FN，对于ER316和ER316L焊丝，则铁素体含量近似于5FN。围绕这些中间点，铁素体含量可能是±7FN。由于采用不同的焊接方法和工艺所引起的化学成分的变化，熔敷金属的铁素含量会下降。

(4)焊丝和填充焊的工艺性(使用性能)

当采用GTAW时，优先采用直流，电极接负，对于厚度小于1．6mm的板材，优先采用氩气为保护气体，因为这时薄板的熔穿倾向性小。对于较大厚度的板材或自动焊，推荐采用氩和氦的混合气体，因为此时熔深大，成形好。

当采用GMAW时，通常采用直流，焊丝接正极，对于射流过渡的保护气体，通常采用氩气或氩和少量氧的混合气体。对于短路过渡，经常采用氦+氧和二氧化碳所组成的保护气体，能够进行焊接的最小厚度为3．2～4．8mm。高的含碳量(从0．30%增至0．56%)可改善焊缝金属的润湿性，再增加硅，会进一步改善焊缝金属的润湿性。

(5)焊缝金属的力学性能

不锈钢焊缝金属的力学性能，包括抗拉强度、弯曲性能和低温冲击韧性，与焊接过程中的各种参数有关，如电流、电压、焊速、保护介质、母材的化学成分等。如果选用得当，可在上述参数很宽的变化范围内提供优质焊缝。对在低温下应用的焊缝，通常GTAW和GMAW所产生的焊缝金属冲击韧性一般均优于SMAW和SAW所产生的焊缝金属。