焊接以及硬钎焊和软钎焊在不锈钢的连接中被广泛应用。不锈钢进行连接时，其工艺必须要对母材原有的耐腐蚀性和机械性能加以保护。可以通过接头制备、连接方法以及最终清理等方式，尽量缩小接头和母材的性能差异。本文为不锈钢焊接提供了指导意见。尽管高性能奥氏体不锈钢的焊接技术与标准奥氏体牌号是相同的，但仍需要采取一些额外的预防措施。
1、物理特性对焊接的影响
请注意，奥氏体不锈钢的物理性能与碳钢的物理性能差异很大。
表1 奥氏体不锈钢和碳钢的物理性能
奥氏体不锈钢的热膨胀系数较大焊接性能好的钢材，所以其变形趋势增加。正因如此，为了降低变形量，奥氏体构件定位焊点的间距需要比碳钢的间距更小。
奥氏体不锈钢的电阻率比碳钢大。所以，产生同等热量时，奥氏体不锈钢所需的电流较低。奥氏体不锈钢的熔点较低。因此，焊接奥氏体不锈钢所需的焊接电流比焊接碳钢低。
低导热率使得热量集中在了奥氏体不锈钢的焊缝附近。与碳钢相比，这里的温度梯度更为陡峭，从而使得产生收缩应力和变形的趋势增大。因为导热率低，所以散热速度很慢，这就导致焊缝金属和热影响区持续处于高温的时间更长。正因如此，焊件会在较长时间内处于形成碳化物和金属间相的临界温度区间。
2、焊口及组对
不锈钢焊缝熔融金属与碳钢相比流动性较差。在焊接参数相同的情况下，不锈钢焊接熔深偏浅。为弥补这些缺陷，不锈钢接头的坡口更大，焊缝根部钝边更薄，间隙更宽。设计和制备接头时需考虑这些要素，这样有助于焊缝焊透且避免焊穿。焊缝接头存在许多不同的设计形式。
1）焊口制备
认真清理焊口边部这一点很重要，它是成功焊接奥氏体不锈钢的关键环节。焊口要做到平直、干净且无毛刺，这样便于接头组对，也有助于电弧保持稳定，从而使焊缝熔透深度均匀。简单来讲，做好焊口制备，就能帮助焊工焊出优质焊缝。如果能采用机加工焊口，那是最理想的；如果通过修磨能够去除毛刺，并且做到间隙均匀，那么也可以使用砂轮修磨。
2）焊口清理
建议用非金属磨料进行焊前表面清理。
如果在焊接前未将有机污染清理干净，就会导致焊缝出现裂纹和气孔。有机污染物里的碳会溶解在不锈钢中，从而引发碳化铬敏化。像油污、切削液或者彩笔标记等这类有机污染物，必须使用相应的溶剂来进行清除。
金属会发生污染：被焊接热熔化后的铜、铅和锌会渗透到晶界，从而使不锈钢变得脆弱。这些金属污染的出现，通常是因为与刀具和衬板接触，或者在运输储存过程中接触到这些金属所导致的。在进行焊接之前，必须将它们清理干净，以避免出现所谓的液态金属脆化现象。而去除金属污染的最佳方法就是进行修磨和酸洗。
3）组对、定位和夹持
对于高性能奥氏体不锈钢而言，焊接前认真进行组对是很关键的。由于它是全奥氏体的，所以需要低热量输入，这样就能防止产生热裂。焊工无需为了连接较大或不规则的根部间隙而进行“摆动”操作。组对良好的话，能够让整个焊缝的间隙宽度保持一致并且对齐。这可以通过精准地进行焊口制备以及采用焊缝夹持或定位的方式来实现。
焊工应避免在定位焊焊缝上引弧或熄弧。定位焊焊缝应采用惰性气体保护，并使用与母材匹配的填充金属。
表2 钢板厚度与推荐的定位焊间距
图 1 具有正确的定位顺序，这样能避免在焊接过程中出现间隙闭合的情况。其中 A 是正确的，而 B 是不正确的。
3、填充金属
焊接奥氏体不锈钢常用的填充金属在表 3 中列出。此表只是指导意见，因为市场上存在其他或专用的填充金属。对于 6%钼以上的高合金钢，必须查阅合金生产企业的数据表，并且从耐腐蚀和机械性能这两个方面来确定填充金属是否匹配。
表3 焊接常用不锈钢建议使用的填充金属
低碳（L）或稳定型不锈钢一般用于焊接制造。在某些情况下，对于常规牌号来说，稍高的强度比最佳耐腐蚀性更为重要。任何填充金属，只要其钼含量不低于 9%，就都适用。
4、保护
焊接不锈钢时焊接性能好的钢材，需采取保护措施以防止焊缝和热影响区（HAZ）氧化。因为焊接产生的氧化作用会降低耐腐蚀性，还会增加焊缝金属中氧化物杂质的数量，对机械性能产生不利影响。根据焊接方法的不同，可通过使用焊剂（如：SMAW 和 SAW）、惰性气体（如 GTAW 和 GMAW）或两者结合（如 FCAW）来实现焊接保护。保护气体能够起到稳定电弧的作用，并且对熔透性以及焊道轮廓产生影响。不同焊接工艺所使用的保护气体在表 4 中有列出。像 GTAW 和 GMAW 这类需要气体保护的焊接方法，不适合在现场或室外进行焊接，同时也不适用于有气流的场地，因为气流会干扰保护气体，而且气流中的氧会对焊缝造成污染。
表4 各种焊接工艺用的保护气体
为保证焊后的耐腐蚀性达到最大程度，焊缝的背面需要进行保护。背面保护气体通常会使用氩气，也会使用氮气，还会使用 90%氮气–10%氢气的混合气体。氮能够在熔池中溶解，从而使焊缝的氮含量增加。氮既能提高焊缝的强度，又能提升耐点蚀性和耐缝隙腐蚀性。
焊接薄板时，一般会用到铜衬板。铜衬板能降低焊缝的温度，从而防止焊穿。它还有助于避免惰性气体扩散，对保护焊缝背面起到作用。重要的一点是要避免不锈钢与铜发生摩擦，因为相互摩擦会使铜附着在不锈钢表面，一旦铜熔化，就会导致液态金属致脆开裂。
