标准合金种类及其焊接材料介绍

由美国钢铁学会（AISI）规定奥氏体不锈钢包括200系列和300系列。200系列含有高含量的碳，锰和氮，用于特殊用途，例如要求耐磨损的场合。这类钢含有比300系列钢低的镍以平衡高的碳、氮含量。300系列是一类广泛使用的奥氏体不锈钢。表6-1列出了最常用的300系列钢种，更为完备的钢种牌号列在附录A中。

表6-1 标准轧制奥氏体不锈钢成分

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①单个数字表示最大值。

最广泛使用的钢种304、316、321和347以及它们的变种钢都是18-8类型，含有的名义成分（质量分数）是18%铬和8%镍。L类钢代表低碳类的变种钢，其名义碳的质量分数是0.03%。这类钢提高了在腐蚀环境中对晶间侵蚀的耐力。H类钢碳的质量分数接近于0.1%，其高温强度比标准钢及L类钢高，因而用于高温场合。N类钢是在300系列钢中有意加入质量分数高达0.20%的氮（300N，316N）而在含锰的钢里氮的加入量更高（锰增加氮在奥氏体相中的溶解度）。较高的氮含量可以增加奥氏体不锈钢的强度、抗磨损和耐点蚀能力。

含有钛和铌的钢如321和347型称为稳定化钢，因为加入这两种元素稳定了碳，阻止其生成M₂₃C₆型铬的碳化物。由于铌和钛在高温形成稳定的MC型碳化物，使得富铬碳化物的生成受到限制。钛和铌的加入量达到1.0%（质量分数）时可以有效地减少基体中的碳含量使富铬碳化物的析出很困难，这就降低了敏化的可能性，而敏化会导致在奥氏体钢中产生晶间腐蚀。在6.6节中将更详细地讨论这个现象。还有很多其他的钢种，包括超级奥氏体不锈钢。由于这些钢种独特的性能及对其焊接性的特殊考虑，在后面有一节对其进行专门的讨论。

表6-2列出了奥氏体不锈钢填充金属的种类。注意该表分成三个部分，反映了AWS按焊接材料种类分别设定的三种标准。其中：（1）AWSA4.5标准用于焊条（SMAW焊条电弧用）；（2）AWSA5.9标准用于实心焊丝和金属粉芯焊丝（用于GTAW和GMAW）；（3）AWSA5.22标准用于气体保护药芯焊丝（用于FCAW）。在三个标准中出现了很多相同牌号的焊接材料，但在不同类型的焊接材料标准中其成分范围可能稍有不同。(www.xing528.com)

表6-2 AWS奥氏体不锈钢填充金属分类

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①单个值表示最大值。

②自保护药芯焊丝也包括在AWS5.22标准内，其成分和气体保护焊药芯焊丝成分基本相同，只是在含铁素体的钢种中铬含量的范围稍高些，以抵销自保护熔敷金属中含有较高的氮的作用。