鉻系馬氏體不銹鋼有:1Cr13、2Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、3Cr16、7Cr17等鋼種,這些鋼種是鉻從11.5%~18%按其耐蝕性派生出來的。鉻是鐵素體形成元素,為了保持馬氏體組織,較高的鉻需要較多的碳含量,以使在熱處理后形成馬氏體。馬氏(shi)體不銹鋼在臨界(ACs)溫度以上是面心立方的奧氏體組織,在快速冷卻到臨界溫度以下時,奧氏體轉變為體心立方的馬氏體。組織的轉變引起體積變化,產生應力,從而提高了硬度和降低塑性。這一特性對于焊接接頭的影響尤其重要,因此焊后在熱影響區容易引起裂紋。特別是電弧焊時,熔池因吸氫的作用,剛度大的結構焊后經過一定的潛伏期,氫將引起焊縫和熔合區的延遲(冷)裂紋。與碳鋼、低合金鋼相比,氫的擴散速度緩慢,約為碳鋼的1/10~1/25,延遲裂紋焊后5天之內仍應注意,可能發生開裂。
鉻系馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼隨著(zhu)碳含(han)量的(de)增(zeng)加,焊接(jie)接(jie)頭的(de)冷裂紋傾(qing)向加大。所(suo)以用(yong)來制造焊接(jie)結(jie)構(gou)的(de)多數是1Cr13、2Cr13等(deng)馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼,含(han)碳更高的(de)3Cr13、4 Cr13等(deng)冷裂紋傾(qing)向更強,一般(ban)不(bu)能焊接(jie)。
已知Cr13型(xing)不(bu)銹鋼中C+N的含(han)量(liang)的增加(jia),硬化加(jia)強(qiang),裂(lie)紋傾向加(jia)劇(ju)。圖2-11是(shi)馬氏體不(bu)銹鋼用斜Y型(xing)坡口鐵研式裂(lie)紋試驗(yan)的裂(lie)紋敏(min)感(gan)性和(he)C+N總含(han)量(liang)的關系。由圖可見(jian)降(jiang)低C+N可以顯著(zhu)改(gai)善Cr13型(xing)馬氏體不(bu)銹鋼的焊(han)接延(yan)遲(chi)裂(lie)紋的敏(min)感(gan)性。

1Cr13馬氏體(ti)不銹鋼,實際上是半馬氏體(ti)組織,在焊接熱影響(xiang)區近縫區會形(xing)成(cheng)粗大鐵素體(ti)及沿晶界(jie)析出的碳(tan)、氮化物,塑韌性(xing)顯著降低(di)。因此在采用同質焊材時,焊材中(zhong)應添(tian)加(jia)Nb、Ti、Al等合(he)金元素,可細(xi)化晶粒(li),提(ti)高焊縫金屬的塑韌性(xing),防止裂紋的產生。

