铁素体型不锈钢的焊接化学成分与力学性能

铁素体型不锈钢是含有足够的铬或铬加一些铁素体形成元素(如铝、钼、钛)的Fe-Cr-C三元合金，其中奥氏体形成元素(如碳和镍)的含量比较低。按C+N在铁素体内的含量分为普通纯度铁素体不锈钢[w(C+N)>0.05%]、高纯度铁素体不锈钢[(C+N)<0.05%]和超高纯度铁素体不锈钢[(C+N)<0.015%]。这种类型不锈钢制造成本较低，抗氧化性较好，且有较好的耐应力腐蚀性能。主要用于制造耐氧化、耐腐蚀的设备，以及汽车工业、铁路车辆工业和家用电器工业等。

铁素体不锈钢也可为：分普通铁素体钢和高纯铁素体钢两大类，后者是运用各种精炼技术生产出的含间隙元素(C和N)极低的一类铁素体钢。每一类铁素体钢中又可按含Cr量高低分成若干类型。例如，普通铁素体不锈钢低Cr[w(Cr)12%~14%]有Cr13Al,中Cr[w(Cr)=16%~18%]有1Cr17,高Cr[w(Cr)=25%~30%]有1Cr28等；高纯铁素体不锈钢中w(C+N)≤0.05%的有00Cr17Mo,w(C+N)≤0.03%的有00Cr27M,w(C+N)≤0.01%~0.015%的有000Cr30Mo2等。碳是强奥氏体形成元素，故低Cr型钢必须低C才能是铁素体组织。

由于普通铁素体不锈钢成本低，耐蚀性好，特别耐应力腐蚀性优越，但塑性较差。高纯铁素体不锈钢因C、N总含量降得很低，故其塑性和韧性显著提高，并能有效地防止晶间腐蚀。铁素体不锈钢都存在着475℃脆性和相析出脆化倾向，因此，只能用作300℃以下的耐蚀钢和抗氧化钢，在氧化性的酸类及大部分有机酸和有机酸盐的水溶液中具有良好的耐酸性。常用于制造化工容器。

铁素体型不锈钢一般都是在室温下具有纯铁素体组织，强度不算很高，塑性、韧性良好；若将其加热到高温，也有可能会出现少量的奥氏体组织(对含铬量较低的钢)或者根本不出现奥氏体组织，所以在焊接过程的热循环作用下有可能出现少量或者根本不出现马氏体组织。因此这类钢经焊接后不会出现强度显著下降或淬火硬化的问题，即使出现了少许马氏体组织也可以通过焊后热处理来解决。可以说这类钢焊接接头的室温强度不是焊接的主要矛盾；再由于其焊接热膨胀问题远比奥氏体型钢轻微，因而其焊接热裂纹和冷裂纹的问题也不很突出。

通常所说的铁素体型不锈钢不如奥氏体型不锈钢好焊，主要是指焊接过程可能导致焊接接头的塑性、韧性降低即发生脆化的问题。同其他类型不锈钢的焊接一样，如何保证铁素体型不锈钢焊接接头具有相同于母材的耐蚀性，也是焊接的关键问题；再者对于铁素体型不锈耐热钢而言，焊接接头在高温下长期服役可能出现逐渐脆化的问题也是必须重视的。