12%Cr鐵素體不銹鋼焊接性研究現狀

國內外研究人員針對12%Cr鐵素體不銹鋼的焊接性問題做了多年的實驗探索，研究焊接過程中材料的組織轉變過程以及析出相的產生機制，探究焊接接頭使用性能的轉變及變化機制。

東北大學的鄭淮北、葉曉寧等人通過模擬焊接熱循環和對四種成分不同的12%Cr鐵素體不銹鋼進行焊接試驗。研究發現隨著含碳量的提高，焊接接頭熱影響區的組織逐步由單相鐵素體組織轉變為高硬度馬氏體為主要組織。焊接熱影響區粗晶區的寬度逐漸變窄，晶粒度也隨之降低。熱影響細晶區的組織以馬氏體組織為主，晶粒細小且組織均勻。

太原理工大學的賀舒榨、張昭瞎等人通過分析CMT焊接接頭熱影響區的微觀組織、強硬度和沖擊韌性的變化，研究了4003鐵素體不銹鋼焊接接頭熱影響區組織和性能的關系，并將試驗結果與MIG焊焊接接頭試樣的組織和性能進行比照分析。試驗結果表明：使用CMT焊接工藝得到的焊接試樣焊接熱影響區粗晶區的寬度約為460um，顯著低于使用MIG焊接工藝的545m；CMT焊接接頭與MIG焊接接頭的顯微硬度數值基本無明顯差異，但沖擊韌性試驗結果表明，CMT焊接接頭的熱影響區沖擊韌性比MIG焊接接頭的試驗結果增長了約16.28%。

寶鋼研究院的王寶森、馬立等人針對不同焊接熱輸入條件下12%Cr鐵素體不銹鋼的焊接接頭顯微組織進行觀測研究，分析焊接熱影響區粗晶組織轉變的規律，并利用Thermal-cal軟件確定焊接熱影響區發生相變的溫度范圍，以及合金元素Ti和Nb的析出相圖，結論指出一定比例的馬氏體組織和彌漫散布在鐵素體晶界上的碳、氫化物析出物的存在，對12%Cr鐵素體不銹鋼焊接接頭的沖擊韌性能夠起到改善作用。

張國強等人研究了12%Cr鐵素體不銹鋼鋼板在熱軋狀態下微觀組織的分布特點，并分析了該鋼種在不同腐蝕介質中浸泡的腐蝕特性及規律。結果表明，該鋼種的耐腐蝕性特征主要由馬氏體組織所致。

Emel Taban等人采用激光焊接技術對12%Cr鐵素體不銹鋼進行焊接，再對焊接接頭進行拉伸、疲勞、沖擊等試驗，探究焊接接頭的力學性能，通過鹽霧、浸泡腐蝕試驗測定其耐腐蝕性能。通過結合組織和性能之間的關系來分析焊接后材料的性能和組織變化規律和機理。

Jadavpur大學的M.Mukherjee等人應用了308L和316L兩種焊絲研究了熱輸入對409鐵素體不銹鋼馬氏體形成和沖擊性能的影響。結果顯示該鋼種在冷卻速度較低、熱輸入較高的條件下，焊接接頭區域更易形成a'-馬氏體組織，a'-馬氏體組織的存在會增加材料焊接接頭的淬硬性，降低材料的使用性能。在沖擊韌性測試試驗中，焊接接頭的沖擊韌性高于母材位置，且隨著熱輸入的提高，沖擊韌性接過變得更好。