国旭明, 柳春恕, 袁进伟

(1.沈阳航空航天大学材料科学与工程学院,沈阳 110136;2.沈阳哈维尔表面工程技术有限公司,沈阳 110041)

近年来,由于稀有金属镍、钼等价格的上涨,导致了以镍为主要添加合金元素的铬镍奥氏体不锈钢成本的上升。因此,发展成本低廉、性能优良的不含镍或少含镍的铁素体不锈钢具有重要的意义[1]。铁素体不锈钢的含铬量一般在11%～30%之间,具有体心立方晶体结构,除了具有良好的强度、磁性和耐磨性能外,还具有中等的耐腐蚀性能,特别是耐氯化物应力腐蚀和点蚀的性能优异[2,3],是车辆、家用电器、厨房设备以及建筑装饰等行业常用的金属材料。然而与奥氏体不锈钢相比,铁素体不锈钢焊接时,焊接热影响区和焊缝区金属的铁素体晶粒的长大倾向受焊接热输入的影响较为明显。王宝森等人[4]研究了 12%Cr铁素体不锈钢的焊接热影响区组织特征,实验发现,随着热输入的增加,12%Cr铁素体不锈钢热影响区粗晶区的晶粒度、宽度增加,冲击韧性下降。Rakesh Kaul等人[5]对比研究了激光焊和TIG焊工艺对17%Cr铁素体不锈钢焊接接头组织及性能的影响,结果表明,与激光焊相比,热输入大的TIG焊使热影响区和焊缝区的晶粒粗化严重,降低了铁素体不锈钢焊接接头的塑性。针对铁素体不锈钢焊接时由于晶粒粗化而导致的性能下降问题,通过减小焊接热输入的途径只能在一定的范围内得以改善。而要从根木上解决问题,则要通过调整母材的成分才能达到改善性能的目的。……