材料的可焊性-不锈钢
选择不锈钢是因为它们具有增强的耐腐蚀性、抗高温氧化性或强度。识别了各种类型的不锈钢，并给出了焊接工艺和技术的指导，这些焊接工艺和技术可用于制造不锈钢部件，而不会损害材料的腐蚀、氧化和机械性能，也不会在焊缝中引入缺陷。
材料类型
不锈钢的独特性能源于在钢中添加了合金元素，主要是铬和镍。通常，生产不锈铁需要超过 10% 的铬。不锈钢的四个等级根据其材料性能和焊接要求分为：
奥氏体
铁素体
马氏体
奥氏体-铁素体（双相）
合金组主要根据其微观结构指定。前三组由单相组成，但第四组在微观结构中同时包含铁素体和奥氏体。
由于镍（加上碳、锰和氮）促进奥氏体形成，而铬（加上硅、钼和铌）促进铁素体形成，因此市售不锈钢的焊缝结构可以在很大程度上根据其化学成分进行预测。预测的焊缝金属结构显示在 Schaeffler 图表中，其中奥氏体和铁素体促进元素根据镍和铬当量绘制。
由于微观结构不同，合金组具有不同的焊接特性和缺陷敏感性。
奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢的成分通常为 16-26% 的铬 (Cr) 和 8-22% 的镍 (Ni)。用于焊接制造的常用合金是 304 型，它含有大约 18% 的 Cr 和 10% 的 Ni。这些合金可以很容易地使用任何电弧焊工艺（TIG、MIG、MMA 和 SA）进行焊接。由于它们在冷却时不可硬化，因此具有良好的韧性，并且不需要进行焊前或焊后热处理。
避免焊接缺陷
虽然奥氏体不锈钢很容易焊接，但可能会出现焊缝金属和 HAZ 裂纹。全奥氏体组织比含有少量铁素体的组织更容易产生裂纹敏感性的焊缝金属凝固裂纹。铁氧体的有益效果主要归因于它溶解有害杂质的能力，否则这些杂质会形成低熔点偏析和枝晶间裂纹。
由于微观结构中存在 5-10% 的铁素体是极其有益的，因此填充材料成分的选择对于抑制开裂风险至关重要。Schaeffler 图提供了不同成分的铁素体-奥氏体平衡的指示。例如，在焊接 304 型不锈钢时，会使用合金含量略有不同的 308 型填充材料。
铁素体不锈钢
铁素体不锈钢的 Cr 含量通常在 11-28% 范围内。常用合金包括含 16-18% Cr 的 430 级和含 10-12% Cr 的 407 级。由于这些合金可以被认为主要是单相且不可硬化，因此它们可以很容易地进行熔焊。然而，粗晶粒的 HAZ 韧性较差。
避免焊接缺陷
焊接此类不锈钢时的主要问题是 HAZ 韧性差。晶粒过度粗化会导致高度受限的接头和厚截面材料开裂。焊接薄截面材料时，（小于 6 毫米）无需采取特殊预防措施。
在较厚的材料中，有必要采用低热输入来最小化晶粒粗化区的宽度，并使用奥氏体填料来生产更坚韧的焊缝金属。虽然预热不会减小晶粒尺寸，但会降低 HAZ 冷却速率，使焊缝金属保持在韧脆转变温度以上，并可能降低残余应力。预热温度应在50-250度范围内。C 取决于材料成分。
马氏体不锈钢
最常见的马氏体合金，例如 410 型，具有中等的铬含量，12-18% Cr，低 Ni，但更重要的是具有相对较高的碳含量。与焊接奥氏体和铁素体不锈钢相比，主要区别在于潜在的硬热影响区马氏体结构和相匹配的焊缝金属成分。如果采取预防措施避免 HAZ 开裂，特别是在厚截面部件和高度受限的接头中，则可以成功焊接该材料。
避免焊接缺陷
热影响区的高硬度使这种类型的不锈钢很容易发生氢裂。开裂的风险通常随着碳含量的增加而增加。为将风险降至最低而必须采取的预防措施包括：
使用低氢工艺（TIG 或 MIG）并确保根据制造商的说明干燥助焊剂或助焊剂涂层耗材（MMA 和 SAW）；
预热到200到300度左右。C、实际温度取决于焊接工艺、化学成分（尤其是Cr和C含量）、截面厚度和进入焊缝金属的氢量；
保持推荐的最低层间温度。
进行焊后热处理，例如 650-750 度。C.时间和温度将由化学成分决定。
薄截面、低碳材料（通常小于 3 毫米）通常无需预热即可焊接，前提是使用低氢工艺，接头约束力低，注意清洁接头区域。较厚的截面和较高的碳 (> 0.1%) 材料可能需要预热和焊后热处理。焊接后应立即进行焊后热处理，不仅可以回火（增韧）组织，还可以使氢从焊缝金属和热影响区扩散开来。
双相不锈钢
双相不锈钢具有两相结构，奥氏体和铁素体的比例几乎相等。最常见的双相钢的成分范围为 22-26% Cr、4-7% Ni 和 0-3% Mo，通常含有少量氮 (0.1-0.3%) 以稳定奥氏体。现代双相钢易于焊接，但必须严格遵守程序，尤其是保持热输入范围，以获得正确的焊接金属结构。
避免焊接缺陷
尽管可以使用大多数焊接工艺，但通常避免采用低热输入焊接工艺。通常不需要预热，并且必须控制最高层间温度。填料的选择很重要，因为它旨在产生具有铁素体-奥氏体平衡以匹配母体金属的焊缝金属结构。为了补偿氮气损失，填料可以与氮气混合或保护气体本身可以包含少量氮气。
