奥氏体不锈钢的焊接特点：焊接过程中弹塑性应力应变较大，但很少产生冷裂纹。 焊接接头无淬火硬化区和晶粒粗化，因此焊缝的抗拉强度较高。
焊接奥氏体不锈钢的主要问题是：焊接变形大； 由于其晶界特性和对某些微量杂质（S、P）的敏感性，容易产生热裂纹。
奥氏体不锈钢的五个主要焊接问题及其解决方案
01 碳化铬的形成降低了焊接接头的抗晶间腐蚀能力。
晶间腐蚀：根据缺铬理论，当焊缝及热影响区加热到敏化温度区450～850℃时，碳化铬在晶界析出，造成贫铬晶界不足以抵抗腐蚀。
(1)对于焊缝晶间腐蚀和靶材上敏化温度区的腐蚀，可采用以下措施加以限制：
A。 降低母材和焊缝的碳含量，在母材中添加Ti、Nb等稳定元素，优先形成MC，避免形成。
b. 焊缝形成奥氏体和少量铁素体的双相组织。 当焊缝中存在一定量的铁素体时，可以细化晶粒，增大晶粒面积，减少晶界单位面积析出的碳化铬量。 铬在铁素体中的溶解度较大，优先在铁素体中形成，而不耗尽奥氏体晶界处的铬； 分散在奥氏体之间的铁素体可以防止腐蚀沿晶界向内部扩展。 。
C。 控制停留时间在敏化温度范围内。 调整焊接热循环，尽量缩短在600～1000℃的停留时间。 可以选择能量密度较高的焊接方法（如等离子氩弧焊），采用较小的焊接线能量，在焊缝背面通氩气或使用铜垫，提高焊接接头的冷却速度，降低起弧和收弧次数要避免重复加热，多层焊时与腐蚀介质的接触面应尽量最后焊接。
d. 焊后进行固溶处理或稳定化退火（850~900℃）、保温、空冷，使碳化物充分析出，加速铬的扩散）。
(2)焊接接头刀状腐蚀。 为此，可采取以下预防措施：
由于碳的扩散能力强，在冷却过程中会在晶界偏析，形成过饱和状态，而Ti、Nb则因扩散能力低而留在晶体中。 当焊接接头在敏化温度范围内再次加热时，过饱和碳将以晶间形式析出。
A。 减少碳含量。 对于含有稳定元素的不锈钢，碳含量不应超过0.06%。
b. 采用合理的焊接技术。 选择较小的焊接线能量，减少过热区在高温下的停留时间，并注意避免焊接过程中出现“中温敏化”效应。 双面焊时，与腐蚀介质接触的焊缝应最后焊接（这也是大口径厚壁焊管先外焊后内焊的原因）。 如果不能实施，应调整焊接规范和焊缝形状，尽量避免与腐蚀介质接触的过热区再次敏化和加热。
C。 焊后热处理。 焊后进行固溶或稳定化处理。
02应力腐蚀开裂
防止应力腐蚀开裂可采取以下措施：
A。 正确选择材料，合理调整焊缝成分。 高纯铬镍奥氏体不锈钢、高硅铬镍奥氏体不锈钢、铁素体奥氏体不锈钢、高铬铁素体不锈钢等具有良好的耐应力腐蚀性能，焊缝金属为奥氏体不锈钢。 斯氏体-铁素体双相钢的组织具有良好的抗应力腐蚀能力。
b. 消除或减少残余应力。 焊后进行去应力热处理，采用抛光、喷丸、锤击等机械方法降低表面残余应力。
C。 结构设计合理。 以避免较大的应力集中。
03 焊接热裂纹（焊缝结晶裂纹、热影响区液化裂纹）
热裂纹敏感性主要取决于材料的化学成分、结构和性能。 Ni易与S、P等杂质形成低熔点化合物或共晶，硼、硅等的偏析会促进热裂纹的产生。 焊缝往往形成粗大的柱状晶体结构，方向性强，有利于有害杂质和元素的偏析。 这促进了连续晶间液膜的形成并增加了对热裂纹的敏感性。 如果焊接受热不均匀，就容易形成较大的拉应力，促使焊接热裂纹的发生。
预防措施：
A。 严格控制有害杂质S、P含量。
b. 调整焊缝金属的组织。 双相组织焊缝具有良好的抗裂性能。 焊缝中的δ相可以细化晶粒，消除单相奥氏体的方向性，减少有害杂质在晶界的偏析，并且δ相可以溶解更多的S和P，并可以降低界面能和组织形成粒间液膜。
C。 调整焊缝金属合金成分。 适当提高单相奥氏体钢中Mn、C、N的含量，并添加少量的铈、镐、钽等微量元素（可细化焊缝组织，净化晶界）可减少热裂纹灵敏度。
d. 过程措施。 尽量减少熔池过热，防止形成粗柱状晶不锈钢与钢材焊接，并采用小线能量和小截面焊道。
例如25-20型奥氏体钢就容易产生液化裂纹。 可采取严格限制母材杂质含量和晶粒尺寸、采用高能量密度焊接方法、小线能量、提高接头冷却速度等措施。
04 焊接接头的脆化
热强钢应保证焊接接头的塑性，防止高温脆化； 要求低温钢具有良好的低温韧性，以防止焊接接头低温脆性断裂。
05 焊接变形大
由于导热系数低、膨胀系数大，焊接变形大，可采用夹具防止变形。 奥氏体不锈钢的焊接方法及焊接材料的选择：
奥氏体不锈钢可采用钨极电弧焊（TIG）、熔化极电弧焊（MIG）、等离子弧焊（PAW）和埋弧焊（SAW）进行焊接。 奥氏体不锈钢由于熔点低、导热系数小、电阻率大，焊接电流较低。 应采用窄焊缝和窄焊道，以减少高温停留时间，防止碳化物析出，减少焊缝收缩应力，降低热裂纹敏感性。
焊接材料的成分，特别是Cr、Ni合金元素含量高于母材。 使用含有少量（4-12%）铁素体的焊接材料，以保证焊缝具有良好的抗裂性（冷裂纹、热裂纹、应力腐蚀裂纹）。 当焊缝中不允许或不可能存在铁素体相时，应采用含有Mo、Mn等合金元素的焊接材料。
焊接材料中的C、S、P、Si、Nb应尽可能低。 Nb会在纯奥氏体焊缝中引起凝固裂纹不锈钢与钢材焊接，但焊缝中的少量铁素体可以有效避免。 焊后需要稳定或消除应力的焊接结构通常采用含铌焊接材料。 中间板的焊接采用埋弧焊。 Cr、Ni的烧损可以通过焊剂和焊丝中合金元素的过渡来补充； 由于熔深较大，应注意防止焊缝中心区热裂纹的产生和热影响区的耐蚀性能。 性欲减少。 应注意选择较细的焊丝和较小的焊线能量。 焊丝要求Si、S、P含量较低。耐热不锈钢焊缝中铁素体含量不应超过5%。 Cr、Ni含量大于20%的奥氏体不锈钢需采用高Mn（6-8%）焊丝，并应采用碱性或中性焊剂，以防止焊缝中Si的添加，提高其抗裂性能。 奥氏体不锈钢专用焊剂添加极少的Si，能将合金转移到焊缝中，补偿合金元素的烧损，满足焊缝性能和化学成分的要求。
