沉淀硬化马氏体不锈钢的焊接特点

出处：按学科分类—工业技术 中国科学技术出版社《不锈钢实用手册》第893页（900字）

表2－19是沉淀硬化马体不锈钢的化学成分。这类钢在高温下是奥氏体组织，因其Ms点高，Mf点亦在室温以上。以17－4PH钢为例。经过1020～1060℃固溶处理后，形成马氏体组织，再经时效处理(470～630℃)，在马氏体组织中固溶度小的Cu、Nb、Mo、Al、Ti等发生碳化物析出和强化作用，其屈服强度可达到1171MPa(见表2－20)。

表2－19 典型沉淀硬化马氏体不锈钢的化学成分(质量分数，%)

表2－20 典型沉淀硬化马氏体不锈钢的力学性能

马氏体沉淀硬化不锈钢碳含量低(≤0．07%C)，淬硬倾向不大，具有良好的焊接性。采用焊条手工焊、惰性气体保护焊，一般均不需要预热和后热。在进行厚板和拘束度大的结构焊接时可采取100～150℃的预热。

17－4PH钢焊接时，在加热阶段热影响区马氏体转变为奥氏体，冷却时在150℃以下，又转变为含有少量δ铁素体的马氏体组织(硬度Rc32)再经时效处理，析出含Cu的析出相，使热影响区显着强化(Rc44)。

沉淀硬化马氏体不锈钢的焊接材料，在设计要求焊缝性能要与母材相当时，应选用与母材同质的焊材，如表2－21中17－4PH的配套焊材。如果并不需要焊缝性能与母材相当，可采用奥氏体不锈钢焊材(308L、347L)，或者采用镍合金焊材(lnconel82填充焊丝)。

表2－21 沉淀硬化不锈钢的焊接材料

使用与母材同成分的焊材的焊缝，在树枝状晶的马氏体组织中，存在少量的铁素体。少量的铁素体和残余奥氏体析出，增加焊缝的塑性，但强度降低。因此对同质焊材的化学成分应适当加以调整，其镍、锰含量应比母材略高，焊后经1040℃固溶处理，强度几乎不变而延伸率显着提高。