201不锈钢的焊接性

201是一种节镍氮稳定化奥氏体不锈钢，对应美标201不锈钢，具有良好的机械性能和耐蚀性能。镍元素较贵，在钢中添加氮元素既可以替代镍元素稳定奥氏体组织，同时又可作为固溶强化元素提高不锈钢的强度和耐蚀性能。奥氏体不锈钢常用的焊接方法有：钨极氩弧焊（TIG）、熔化极氩弧焊（MIG）、等离子弧焊（PAW）、埋弧焊（SAW）及高频焊（HFW）等。

201奥氏体不锈钢虽然线胀系数比碳钢大很多，焊接过程中的弹、塑性应力和应变量较大，但因为其本身塑性、韧性较好，且在焊接热循环过程中一般不出现淬硬组织，因而201不锈钢对焊接冷裂纹不敏感。

201不锈钢焊接时的主要问题是焊接热裂纹、焊接接头脆化、局部贫铬引起的晶间腐蚀和应力腐蚀开裂等问题。

奥氏体不锈钢焊接时最常见的热裂纹为结晶裂纹和液化裂纹。结晶裂纹是焊缝凝固过程中，低熔点共晶物在一次结晶晶粒边界形成低熔点液态薄膜，冷却收缩时，液态薄膜被拉开在焊缝中形成微裂纹，这些微裂纹在继续冷却过程中进一步扩展，严重时可扩展至焊缝表面形成宏观裂纹。液化裂纹在奥氏不锈钢焊缝和热影响区都可能产生。热影响区的液化裂纹是由熔合线晶粒边界形成的液态薄膜引起的，这种液化薄膜是由晶粒边界杂质偏析或Ni-S、Ni-P等低熔点共晶物液化产生的，其中硫化物比磷化物的危害性更大。焊缝金属的液化裂纹一般是在多道焊焊缝中沿凝固晶界（SGB）或迁移晶界（MGB）产生的，全奥氏体焊缝对这种液化裂纹最为敏感。为降低奥氏体不锈钢的热裂纹敏感性，焊接时应选用能量较为集中、焊接速度较快的焊接方法，同时采用窄焊道和窄焊缝，减少焊缝高温停留时间和焊接应力，并防止晶间碳化物的析出。高频焊接无需填充焊接材料，焊接速度快，焊缝高温停留时间短，热影响区小，可以显著降低焊缝热裂纹敏感性，因而201不锈钢高频焊缝对焊接热裂纹不敏感。